Text
                    5
1. Системы АБ с рельсовыми цепями тональной частоты.
Общие сведения.
Схема рельсовой цепи тональной частоты (ТРЦ), представляет собой
классическую схему бесстыковой РЦ, в которой от одного источника
сигнального тока (генератора) осуществляется питание двух смежных РЦ. В
ТРЦ использован частотный амплитудно-модулированный сигнал. В
зависимости от используемой частоты рабочего сигнала различают две
разновидности ТРЦ: ТРЦЗ и ТРЦ4.
В ТРЦЗ (аппаратура третьего поколения) несущими частотами являются
частоты 420, 480, 580,720 и 780 Гц. Частотами модуляции являются частоты
8 или 12 Гц. В высокочастотных ТРЦ4 несущими являются частоты: 4500,
5000, 5500 Гц; частотами модуляции - 8 или 12 Гц.
Бесстыковые рельсовые цепи не имеют четко выраженной границы
шунтирования, и рельсовые цепи имеют плавающую в зависимости от
состояния сопротивления балласта границу шунтирования в пределах около
10% от длины рельсовой цепи.
Расстояние от точки подключения аппаратуры РЦ к рельсовой линии^на
котором фиксируется занятие РЦ при приближении поезда или
освобождение. РЦ при удалении поезда называется зоной дополнительного
шунтирования (1ш). Аппаратура ТРЦ предназначена для работы в следующих
системах автоблокировки:
-	(ЦАБ-АЛСО) автоблокировка с централизованным размещением
аппаратуры ТРЦ. В этой системе в качестве основного средства
регулирования движением используются средства автоматической
локомотивной сигнализации, а путевые светофоры отсутствуют. Рельсовые
цепи (ТРЦЗ) - без изолирующих стыков;

- (ЦАБС) автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры ТРЦ и с путевыми светофорами. Рельсовые цепи (ТРЦЗ) - без изолирующих стыков (ИС) в пределах блок-участка. ИС - на границах блок-участков; - (АБТС) автоблокировка с децентрализованным расположением аппаратуры ТРЦ с наличием путевой сигнализации. Рельсовые цепи (ТРЦЗ) - без изолирующих стыков в пределах блок-участка. Изолирующие стыки - на границах блок- участков; - (АБТ) автоблокировка с децентрализованным расположением аппаратуры ТРЦ с наличием путевых светофоров. Рельсовые цепи - без изолирующих стыков двух типов: ТРЦЗ и ТРЦ4. Точка подключения аппаратуры ТРЦ4 выносится по направлению движения за светофор на 20м; - (АБТЦ или (ЦАБ)) автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры ТРЦ с проходными светофорами. Рельсовые цепи ТРЦЗ - без изолирующих стыков. Точка подключения аппаратуры ТРЦ выносится по направлению движения за светофор на 40м. В состав основной аппаратуры тональных рельсовых цепей ТРЦЗ входят: - путевой генератор ГПЗ; - путевой фильтр ФПМ; - путевой приемник ПП; - уравнивающий трансформатор УТЗ. Блок путевого генератора имеет две разновидности: ГПЗ 8, 9, 11 и ГПЗ 11,14, 15. Аналогичные разновидности имеет блок путевого фильтра (ФПМ 8, 9, 11 и ФПМ 11,14, 15). Номера 8, 9, И, 14, 15 в обозначении генераторов и фильтров соответствуют несущим частотам 420, 480, 580, 720, 780 Гц. Таким образом, первая разновидность генераторов предназначена для формирования и передачи сигналов с несущими частотами 420, 480 и 580Гц, а вторая - с частотами 580, 720 и 780 Гц. Генераторы имеют светодиодную индикацию. Ровное свечение одного светодиода свидетельствует о наличии питания на выходном каскаде. Мигающее свечение другого светодиода указывает на нормальную работу задающих генераторов и предварительного усилителя блока ГПЗ. Блок путевого приемника имеет 10 разновидностей, отличающихся приемом сигналов с различной несущей частотой и частотой модуляции. Он может иметь
следующие обозначения: ПП-8/8, ПП-8/12, ПП-9/8, ПП-9/12, ПП-11/8, ПП-11/12, ПП-14/8, ПП-14/12, ПП-15/8, ПП-15/12. Первая цифра в обозначении приемников указывает номер принимаемой несущей частоты, а вторая - частоту модуляции (8 или 12 Гц). Приемники имеют светодиодную индикацию. Светящееся состояние одного из диодов указывает на наличие электропитания, мигающий режим обоих светодиодов соответствует приему рабочего сигнала. Нагрузкой приемников является реле АНШ2-1230 с параллельно включенными обмотками. Основанием конструкции приемника ПП является плата реле ДСШ. Аппаратура рассчитана для установки как в постовых условиях, так и в шкафах автоблокировки. Генератор ГПЗ и фильтр ФПМ представляют собой конструкцию, собранную на базе реле НШ с использованием его колодки в качестве несущей части блока. Рабочий диапазон температур окружающей среды для аппаратуры ТРЦЗ находится в пределах от -40° до +65°C. Уравнивающий трансформатор УТЗ устанавливается в более короткой ТРЦ, когда длины смежных ТРЦ, питаемых от одного генератора, отличаются на 20% и более. Основная аппаратура ТРЦ4: - путевой генератор ГП4; - путевой фильтр ФРЦ4Л; - путевой приемник ПРЦ4Л. Блоки ГП4 и ФРЦ4Л имеют одну разновидность. Каждый из блоков с помощью внешних перемычек может быть настроен для работы на одной из трех несущих частот: 4,5; 5 или 5,5 кГц. Блок путевого приемника ПРЦ4Л имеет шесть разновидностей, отличающих- ся несущей частотой и частотой модуляции принимаемого рабочего сигнала. Он может иметь следующие обозначения: ПРЦ4Л-4/8, ПРЦ4Л-4/12, ПРЦ4Л-5/8, ПРЦ4Л-5/12, ПРЦ4Л-6/8, ПРЦ4Л-6/12. Первая цифра в обозначении разно- видностей указывает частоту несущей в кГц, а вторая - частоту модуляции в Гц.
Аппаратура ТРЦ4 рассчитана на установку как в постовых условиях, так и в шкафах автоблокировки. Она выполнена на базе типовых конструкций. Генератор ГП4 представляет собой конструкцию, собранную на базе реле НШ. Основанием конструкции блока ПРЦ4Л является плата реле ДСШ. Фильтр ФРЦ4Л конструктивно размещен в корпусе реле НМШ. Рабочий диапазон температур окружающей среды для аппаратуры ТРЦ4 находится в пределах от -40° до +65°С. Рассмотрим схемы смежных рельсовых цепей (с несущими и модулирующими частотами соответственно 480/8 и 580/12) с двумя приемниками каждая, расположенные на одном пути перегона при электротяге постоянного тока (рис. 1.1а) Передающая аппаратура ТРЦЗ состоит из: - генератора ГПЗ; - путевого фильтра ФПМ. • Генератор ГПЗ предназначен для формирования и усиления амплитудно- модулированного сигнала для работы ТРЦ. • Путевой фильтр ФПМ обеспечивает защиту выходных цепей генератора ГПЗ от влияния токов локомотивной сигнализации, тягового тока и атмосферных помех. • Фильтр ФПМ формирует требуемое по условиям работы рельсовой цепи обратное входное сопротивление питающего конца. Кроме этого, фильтр служит для гальванического разделения выходной цепи генератора от кабеля и получения на нем требуемых напряжений при относительно низких выходных напряжениях генератора. Последовательно с выходом путевого фильтра установлен конденсатор Срц , являющийся разделительным элементом передающих устройств АЛС и ТРЦ. Амплитудно-модулированный сигнал поступает в кабельную линию, а затем на первичную обмотку путевого трансформатора ПТ типа ПОБС-2А. Со вторичной обмотки ПТ он поступает в рельсовую линию, а пройдя ее - на ПТ релейного (приемного) конца.
9 СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПРИБОРОВ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ НА ПЕРЕГОНЕ ПРИ ЭЛЕКТРОТЯГЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА ЧЕРЕДОВАНИЕ НЕСУЩИХ ЧАСТОТ И ЧАСТОТ МОДУЛЯЦИИ ТРЦ 1-й путь 480/8 580/12 720/8 780/12 480/8 580/12 Рис.1.16
Для обеспечения требуемого сопротивления питающего и приемного концов и для защиты от воздействия тягового тока на них могут быть установлены защитные резисторы (R3) последовательно со вторичной обмоткой ПТ. Для защиты аппаратуры рельсовой цепи от перенапряжений на питающем и приемном концах устанавливаются автоматические выключатели ABM-2, 15А и разрядники РКН-600 или выравниватели ВОЦН-220 (или ВОЦН-380). Сигнал из рельсовой линии поступает в путевой приемник ПП, который служит для приема амплитудно-модулированного (AM) сигнала и возбуждения путевого реле П при свободном состоянии рельсовой цепи и напряжении АМ- сигнала на его входе выше определенного порогового значения. При проектировании, например, системы АБТЦ на двухпутном перегоне рекомендуется применение четного числа несущих частот с чередованием частот модуляции по каждому пути (рис. 1.1 б). Электропитание аппаратуры ТРЦ осуществляется от источников однофазного переменного тока частотой 50Гц через трансформаторы ПОБС-5МП. На питающем конце ТРЦ4 используют блоки ГП4, ФРЦ4Л, а на приемном - блок ПРЦ4Л. В остальном схема ТРЦ4 аналогична схеме ТРЦЗ. Генератор ГП4 предназначен для формирования и усиления амплитудно- модулированных сигналов для работы ТРЦ4. Основное назначение фильтра ФРЦ4Л - защита генератора ГП4 от токов АЛС в диапазоне 25-325 Гц. Кроме этого, фильтр обеспечивает требуемое по условиям выполнения основных режимов работы рельсовой цепи сопротивление аппаратуры питающего конца. При этом выходное сопротивление его с учетом внутреннего сопротивления генератора составляет 120-160 Ом. Рельсовые цепи тональной частоты имеют следующие достоинства: => Имеют повышенную защищенность от воздействия помех тягового тока; => Снижают (практически на порядок) потребляемую мощность по сравнению с кодовой автоблокировкой ; => Выполнены на современной элементной базе; => Позволяют осуществить централизованное размещение аппаратуры; => Исключают взаимные влияния между рельсовыми цепями;
=> Дают возможность исключить в рельсовых цепях малонадежные в эксплуатации изолирующие стыки. ТРЦ применяются при любых видах тяги. При отсутствии изолирующих стыков обеспечивается надежная электрическая непрерывность цепи возврата тягового тока, сокращается количество дроссель-трансформаторов и снижаются потери электроэнергии на тягу поездов. ТРЦ отвечают условиям электромагнитной совместимости как с эксплуатируемым, перспективным электроподвижным составом постоянного тока. Поэтому упрощается возможный перевод участков железных дорог с электрической тяги постоянного тока на переменный ток. Системы автоблокировки на базе рельсовых цепей ТРЦ внедряются на ж.д. России, начиная с 1985г. По результатам опыта эксплуатации систем автоблокировки с ТРЦ определяются пути повышения надежности этих систем и определяется связанный с этим объем работы по модернизации аппаратуры ТРЦ. Контрольные вопросы по теме: 1. Какие системы автоблокировки применяются на базе тональных рельсовых цепей. 2. Диапазон частотных сигналов, использованных в ТРЦ и принцип чередования их в смежных рельсовых цепях. 3. Что такое зона дополнительного шунтирования. 4. Принципиальная схема тональной рельсовой цепи. 5. Ордината установки путевого светофора относительно точки подключения аппаратуры ТРЦ к рельсовой линии в системах АБТ и АБТЦ. 6. Состав основной аппаратуры тональных рельсовых цепей ТРЦЗ и ТРЦ4.
/г 2. Системы АБ с централизованным размещением аппаратуры и рельсовыми цепями без изолирующих стыков. К названным системам относятся системы ЦАБ-АЛСО и АБТЦ или (ЦАБ). В системе ЦАБ-АЛСО основным средством сигнализации являются сигналы автоматической локомотивной сигнализации, а путевые светофоры отсутствуют (рис.2.1). Система ЦАБ-АЛСО предназначена для интервального регулирования движения поездов на одно- и двухпутных линиях. Она применяется при любом виде тяги поездов. Система АБТЦ (рис.2.2) является системой централизованной автоблокировки с путевыми светофорами. Система АБТЦ предназначена для применения на однопутных и двухпутных участках железных дорог с нормальным и пониженным сопротивлением балласта, оборудованных системами электротяги постоянного или переменного тока, а также автономными видами тяги. Основная аппаратура в данных системах размещается централизованно, на прилегающих к перегону станциях. Системы ЦАБ-АЛСО и АБТЦ построены на основе рельсовых цепей ТРЦЗ без изолирующих стыков. Стыки устанавливаются на концах перегона для разделения станционных рельсовых цепей от перегонных ТРЦЗ. В ТРЦЗ системы ЦАБ-АЛСО использованы несущие частоты 420 и 480 Гц. Для организации рельсовых цепей в системе АБТЦ используются частоты 780, 720 и 580 Гц. При необходимости могут использоваться частоты 480 и 420 Гц. В зоне установки светофора в рельсовых цепях, в которых необходимо обеспечить зону дополнительного шунтирования не более 40 метров, как правило, используются частоты 780, 720 и 580 Гц. Длина рельсовой цепи перед светофором в зависимости от частоты сигнала и удаленности от станции размещения аппаратуры ограничивается величиной 350 - 500 м. Указанные системы содержат станционные и перегонные устройства. К станционным устройствам относятся: - схемы тональных рельсовых цепей ТРЦЗ; - схемы включения огней светофоров; - схемы выбора и передачи кодовых сигналов АЛСН;
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ЦАБ-АЛСО Рис. 2.1
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ АБТЦ Рис. 2.2
- схема замыкания перегонных устройств; - схема реле освобождения пути; - схема реле занятия пути; - схема размыкания перегонных устройств; - схемы увязки между станциями; - схема смены направления движения; - схема контроля исправности кабельных линий рельсовых цепей ТРЦЗ. Расстояние между пунктами размещения аппаратуры на участках с электротягой достигает 20 км, а на линиях с автономной тягой - 30 км. При необходимости, если длина перегона не позволяет управлять объектами автоблокировки, аппаратура может быть размещена в транспортабельном модуле в середине перегона. Деление перегона производится по сигнальной установке. К перегонным устройствам относятся: путевые согласующие трансформаторы типа ПОБС-2А с коэффициентом трансформации п=38 (выводы 1-1,1-4 и П-3, Ш-З при перемычках 1-2,1-3 и П-4, ПТ-1) и приборы защиты: автоматические выключатели (АВМ2-15), выравниватели типа ВОЦН-220 и защитные резисторы (регулируемые резисторы с номинальным сопротивлением 0,6 или 1,1 Ом). Указанные приборы размещаются непосредственно у пути в автоблокировочных перегонных стойках (САП-50) или в путевых ящиках (ПЯ-1). Для связи станционных и перегонных устройств применяется симметричный кабель сигнально-блокировочный с парной скруткой жил типа СБПБ, СБЗПУ, СБПАБпШп или кабель связи. Дублирование жил в кабеле не допускается. Применение несимметричного кабеля допускается, если в нем используется одна пара жил. Например, в местах между двумя путевыми ящиками в конце кабельной магистрали Для каждого пути применяются две отдельные кабельные линии для питающих и релейных (приемных) цепей. При исправном кабеле, имеющем парную скрутку жил, переходное затухание между цепями достаточно высокое. Поэтому взаимные влияния между цепями в случае их исправного состояния незначительны, и с ними можно не считаться. Для исключения опасных отказов в случае однополюсных и двухполюсных замыканий кабельных цепей в системах АБТЦ и ЦАБ-АЛСО предусмотрена схема контроля исправности кабельных сетей. Ее описание представлено в главе 16. В кабельной линии
<6 предусмотрена одна сигнальная пара вдоль всего перегона с разделкой в каждой точке подключения аппаратуры для организации аварийно-восстановительной связи (АВС). Электроснабжение станционных устройств систем ЦАБ-АЛСО и АБТЦ осуществляется от питающих установок, аналогичных установкам для электро- питания устройств электрической централизации и имеющих основной и резерв- ный источники питания. Дроссель-трансформаторы в пределах перегона, как пра- вило, не устанавливаются. Они применяются у входных светофоров для создания непрерывности рельсовой линии тяговому току в обход изолирующих стыков, в местах присоединения отсасывающих фидеров тяговых подстанций и в местах установки междупутных перемычек при их наличии. Для этих целей устанавли- ваются ДТ-0,6-1000 при электротяге постоянного тока и ДТ1-150 при электротяге переменного тока, как правило, без использования их дополнительных обмоток. Защита смежных рельсовых цепей от взаимных влияний обеспечивается чередованием несущих частот и частот модуляции с установкой настроечных перемычек на клеммах блоков передающего конца (ГПЗ и ФПМ) и использованием соответствующего типа приемника (ПП). Например, принято следующее распределение несущих и модулирующих частот на перегоне Тарусская-Шульгино Московской ж.д.: для одного пути - 720/8, 780/12, 480/8, 580/12 и т.д., для другого пути - 480/12, 580/8, 720/12, 780/8 и т.д. Такое распределение сигнальных частот обеспечивает взаимную защиту как смежных ТРЦ, так и ТРЦ соседних путей при случайном объединении их рельсовых нитей. Максимальная длина ТРЦ в системе АБТЦ, как правило, составляет 800м с целью обеспечения запаса работоспособ- ности при снижении сопротивления балласта ниже установленной нормы. Принципиальная схема ТРЦ в системах АБТЦ и ЦАБ-АЛСО идентична ТРЦЗ, приведенной на рис. 1.1. При разности в длинах смежных ТРЦ, питаемых от общего генератора, на 20% и более на приемном конце более короткой ТРЦ устанавли- вается уравнивающий трансформатор УТ-3. Его схема приведена на рис.2.3а. Если одна из ТРЦ с одного конца ограничена изолирующими стыками, то ее длина при
17 прочих равных условиях может быть на 20% больше по сравнению с ТРЦ, не ограниченной изолирующими стыками, и установка УТ-3 не требуется. Для защиты от асимметрии тягового тока включены защитные резисторы (два параллельно соединенных резистора типа 7157 или РМР-1,1 Ом). Суммарное сопротивление защитных резисторов и соединительных проводов (перемычек) на частоте 50 Гц в конкретной рельсовой цепи должно с точностью ±10% соответствовать значению, указанному в регулировочной таблице. Значения вышеупомянутого суммарного сопротивления, представленные в регулировочной таблице Инструкции по техническому обслуживанию ТРЦЗ, находятся в пределах 0,05-0,8 Ом. В ТРЦЗ системы АБТЦ использованы разные выводы фильтров ФПМ. Нужные выводы для конкретных рельсовых цепей указаны в Инструкции по техническому обслуживанию. Во всех РЦ системы ЦАБ-АЛСО использован выход фильтра ФПМ 12-61 (выходное сопротивление 800 Ом). Питание аппаратуры ТРЦЗ обеспечивается от трансформаторов ПОБС-5МП. Цепи питания генераторов и приемников гальванически разделены. При этом в цепи питания каждого генератора установлен предохранитель на номинальный ток 2А, а приемника - 1А. Установка отдельных предохранителей обеспечивает работоспособность остальных ТРЦ при выходе из строя в результате короткого замыкания в одном из приборов. Сигналы автоматической локомотивной сигнализации числового кода (АЛСН) могут передаваться как с передающего, так и с приемного конца рельсовой цепи. Описание схем выбора и передачи кодовых сигналов АЛСН приведено в главе 6. В схему ТРЦЗ системы ЦАБ-АЛСО включен последовательно соединенный с кабельной линией резистор Ид, размещенный на посту. Суммарное сопротивление соединительных проводов и перемычек, прокладываемых между рельсами и путевыми трансформаторными ящиками на частоте 50 Гц не должно превышать 0,1 Ом. Суммарное сопротивление регулируемых резисторов Ид и кабеля при его длине менее 6,5 км должно составлять 350-400 Ом. При длинах кабеля, превышающих 6,5 км, резисторы Ид должны быть исключены.
СХЕМА УРАВНИВАЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА УТЗ Коэффициент трансформации УТЗ относительно выводов 1-2 Выводы 3-9 4-9 5-9 6-9 7-9 8-9 Коэффициент трансформации 1,2 1,37 1,65 2,03 2,44 3,39 Установка перемычек в зависимости от частоты Перемычки 3-10 4-10 5-10 6-10 7-10 Частота сигнала, Гц 420 480 580 720 780 Рис. 2.3.а
/2? Ниже представлены схемы АБТЦ, связанные с управлением показаниями путевых светофоров и рассмотренные для примерного участка перегона (рис. 2.6) . Схема включения ламп светофора Включение ламп перегонных светофоров (рис.2.3) осуществляется от питающего трансформатора СТ типа ПРТ-МП-2. В цепь первичной обмотки трансформатора включается предохранитель ЗА и фронтовой контакт реле направления, замкнутый при установленном правильном направлении движения. Напряжение вторичной обмотки устанавливается в зависимости от удаленности данного светофора. Управление огнями проходных светофоров выполняется по 6 жилам сигнально-блокировочного кабеля. Для управления огнями предвходного светофора требуется 7 жил. При длине соединительного кабеля более 4 км прямые и обратные жилы должны находиться в разных сигнально-блокировочных кабелях. Для подключения и регулировки напряжения в трансформаторном ящике светофора устанавливаются трансформаторы типа СТ-4 на каждую нить ламп светофора. Коммутация управляющих цепей выполняется контактами сигнальных и огневых реле. Сигнальное реле желтого огня «Ж» типа РЭЛ1 М-600 (рис.2.4) включается с проверкой свободности блок -участка за светофором (16-20 п), защитного участка за следующим по ходу движения в правильном направлении движения светофором (23У) и фронтового контакта замыкающего реле Б (или его повторителя Б1). Сигнальное реле зеленого огня «3» типа РЭЛ2М-1000 включается с проверкой фронтовых контактов сигнальных реле желтого огня своего и следующего по ходу движения в правильном направлении светофора. Включение разрешающих огней светофора при смене показаний выполняется повторителями сигнальных реле Ж1 и 31 типа РЭЛ2М-1000 (рис.2.3), в цепи возбуждения которых проверяется тыловой контакт огневого реле, что исключает появление непонятной сигнализации при смене показаний светофора.

кзк РЭЛ2-2400 РЭЛ2М- ООО Следующего светофора (3-4) РЭЛ1 М-600 ж ж п Следующего светофора (3-4) РЭЛ2М-1000 Рис. 2.4
22 Для всех огней проходных светофоров устанавливаются двухнитевые лампы, однако, с целью экономии кабеля переключение с основной нити при ее перегорании на резервную, производится только для ламп красных огней проходных светофоров и для красного и желтого огней предупредительного светофора. При перегорании обеих нитей лампы красного огня на входном светофоре предусматривается перенос красного огня на предвходной светофор. Для проходных светофоров перенос красного огня не предусматривается (п.2.5 НТП СЦБ/МПС-99). Горение ламп разрешающих огней и основной нити лампы красного огня контролирует огневое реле О. В случае перегорания основной нити лампы красного огня обесточивается реле О, обрывается цепь питания медленнодействующего повторителя О1 типа РЭЛ2М-1000 (рис.2.4), который своим тыловым контактом включает резервную нить лампы красного огня. На предвходном светофоре (рис.2.5) предусмотрено дополнительное сигнальное показание - желтый мигающий огонь. Мигающий режим горения лампы обеспечивается мигающим реле М типа С2-1000, которое является повторителем станционного мигающего реле МГ и включается при приеме поезда на боковой путь. Дпя изменения сигнального показания светофора и передаваемого сигнала АЛС, в случае прекращения режима мигания из-за повреждений, используется реле контроля мигания КМ типа РЭЛ2-2400. Это реле находится под током только при поочередном замыкании фронтовых и тыловых контактов реле М, обслуживающих мигание желтого огня. В период размыкания фронтовым контактом М цепи желтого огня, реле О находится под током по высокоомной обмотке через тыловой контакт реле М. Переключение с основной нити при ее перегорании на резервную для лампы желтого огня производится контактами реле О1 и Ж аналогично включению резервной нити лампы красного огня. Имеется реле 02 - повторитель огневого реле с конденсаторным замедлителем около 4с типа РЭЛ2-2400 (рис.2.5). При обрыве ламп разрешающих и основной нити красного огня светофора обесточивается реле О, затем его повторители О1 и 02. Тыловым контактом реле 02 включается мигающая
15 Схема включения ламп предвходного светофора 3x500 РЭЛ2-2400 Рис. 2.5
24 индикаторная лампа, сигнализирующая об обрыве нити одной из ламп. Этим контактом разрывается также собственная цепь питания реле 02. Восстановить реле 02 можно только искусственным путем. При неустановленном или установленном неправильном реле 02 замыкается контактами реле направления. В схеме включения ламп предвходного светофора в цепь обратных жил включен предохранитель О,ЗА для отключения схемы при коротком замыкании прямых и обратных жил кабеля. При длине кабеля более 4 км вместо предохранителя устанавливается реле КЗ типа А0Ш2-1, срабатывающее при токе 0,265А и своими контактами замыкающее цепь обмотки реле КЗК типа РЭЛ2-2400, которое в свою очередь отключает прямые цепи ламп светофора. В системе АБТЦ за светофором с запрещающим показанием, ограждающим занятый блок-участок, предусматривается защитный участок протяженностью не менее длины тормозного пути автостопного торможения от допустимой скорости проследования путевого светофора с одним желтым немигающим огнем до полной остановки (с Укж до 0 км/ч). Защитный участок предусматривается также и при движении в неправильном направлении по сигналам АЛСН. Проходной светофор принимает разрешающие показания при свободности ограждаемого им блок-участка, защитного участка и последовательном занятии и освобождении рельсовых цепей, контроль которого осуществляется схемным путем. При движении в неправильном направлении по сигналам АЛСН такая зависимость формирования разрешающего кода АЛСН сохраняется. Ложная занятость и последующее восстановление работоспособности одной рельсовой цепи не приводит к сохранению запрещающего сигнала на светофоре. Схема замыкания перегонных устройств Работа данной схемы (рис.2.6) начинается с замыкания участка удаления при проследовании поездом выходного сигнала. Замыкание участка удаления означает размыкание цепи самоблокировки реле УУ. В результате размыкания его фронтового контакта в цепи самоблокировки реле Б (например, 6Б) следующего по ходу движения блок-участка (22-26 П) последний переходит в режим предварительного замыкания. Окончательное замыкание этого блок-участка
16 Примерный участок перегона 12 ю 6 НО 3x500 мкф 51 2Б 12 ПОК Реле Б типа РЭЛ2-2400 Реле Б1 типа РЭЛ1 -1600 (3-4) РИС. Z, е
происходит при занятии его поездом, когда обесточится общий путевой повторитель (22-26 ПП) и его контактом оборвется цепь питания реле Б (6Б). Реле Б (рис.2.4) выполняет замыкание блок-участка, ограждаемого перегонным светофором: разомкнувшимся фронтовым контактом реле Б обрывает цепь питания сигнального реле Ж и на светофоре включается запрещающее показание. Следующий по ходу поезда блок-участок , например 16-20П, таким же образом переходит в режим предварительного замыкания при окончательном замыкании данного и так далее, до конца перегона. При вступлении поезда на первую рельсовую цепь блок-участка (16-20 П) реле Б (4Б) замкнувшимися тыловыми контактами включает схему проверки последовательности занятия и последовательности освобождения рельсовых цепей блок-участка, построенную на реле занятия (ПЗ) и освобождения пути (ПО) с учетом алгоритма поочередного занятия поездом этих рельсовых цепей. После проследования поезда по блок-участку и при условии замыкания следующего по ходу поезда блок-участка (10-14 ПП) реле Б (4Б) вновь получает питание через фронтовой контакт конечного реле освобождения пути ПОК (12 ПОК), относящегося к защитному участку, и тыловой контакт реле Б (2Б) занимаемого поездом блок-участка (10-14 ПП). И таким образом, посредством реле Б осуществляется размыкание блок-участка. Особенность для граничного светофора (перегонного светофора в зоне разделения аппаратуры по размещению на модулях): - при установленном правильном направлении движения реле Б, относящиеся к данному светофору, работает по типовой схеме; - а при неправильном - является повторителем реле ЛБ, передаваемом по линейным цепям с модуля. Особенность для светофора, ограждающего предвходной блок-участок: - реле Б, замыкающее этот блок-участок в направлении приема, ввиду отсутствия следующего перегонного сигнала, включается с проверкой
27 занятия бесстрелочного участка станции и следующей по ходу стрелочной секции (например, ЧАП, 2МСП). Контроль о замыкании в пределах перегона хотя бы одного блок-участка выводится на пульт дежурного по станции отправления. Если ни один блок- участок не замкнут, ячейка «замыкание перегона» горит белым огнем, если замкнут хотя бы один блок-участок, ячейка горит красным огнем. Если станция установлена на прием, ячейка погашена. Решение о необходимости и способе размыкания перегона принимает дежурный по станции отправления. Если после отправления поезда или «пакета» поездов на перегон индикация «замыкание перегона» горит красным огнем в течении времени, превышающем время, необходимое последнему отправленному поезду для прибытия на соседнюю станцию, дежурный станции отправления должен связаться с дежурным станции приема и получить от него подтверждения о прибытии поезда в полном составе. Размыкание блок-участка осуществляется одним из следующих способом: проследованием поезда по блок-участку с соблюдением последовательного освобождения рельсовых цепей; искусственным размыканием. Схема замыкания исключает появление разрешающего показания на светофоре в случае потери шунта на рельсовой цепи, когда одна из РЦ после занятия поездом блок-участка теряет шунтовую чувствительность (ложная свободность РЦ). После размыкания фронтового контакта реле Б в цепи питания сигнального реле желтого огня (Ж) и последующего за этим размыкания фронтового контакта реле Ж в цепи выбора кодового сигнала АЛСН включение разрешающего показания светофора и подача разрешающего кода исключается до тех пор, пока реле Б вновь не включится. Ложная занятость рельсовых цепей, возникающая из-за неисправности какого-либо элемента их или из-за произвольного наложения шунта на РЦ, не приводит к замыканию блок-участка. Реле Б не обесточивается, поскольку в этом случае не происходит предварительного замыкания - в цепи реле Б фронтовой
контакт общего путевого повторителя находится в разомкнутом состоянии, но фронтовой контакт реле Б предыдущего блок-участка замкнут. При ложной занятости рельсовой цепи показание светофора, ограждающего блок-участок, в который входит данная рельсовая цепь, переключается с разрешающего на запрещающее (цепь сигнального реле Ж обрывается разомкнутым фронтовым контактом общего путевого повторителя блок-участка). Если последовательность освобождения рельсовых цепей будет нарушена, то блок-участок останется в замкнутом состоянии, а на ограждающем его светофоре сохранится запрещающее показание. Схема реле освобождения пути Схема (рис.2.7) строится на каждый блок-участок. Нормально, при отсутствии поезда, все реле находятся без тока. Рассмотрим работу схемы на примере блок- участка 16-20П. Каждая из обмоток реле освобождения пути 16ПО-20ПО типа РЭЛ1 М-600 работает самостоятельно - одна в установленном правильном направлении движения, а другая - в неправильном. Дополнительное реле освобождения пути дПО (14 дПО) и конечное реле освобождения пути ПОК (12ПОК) типа НМШМ1-1120 соответствует рельсовым цепям защитного участка (23У). Если в защитный участок входит более двух рельсовых цепей, то устанавливается соответствующее реле дПО. Конечное реле освобождения пути ПОК (12ПОК) соответствует последней рельсовой цепи защитного участка, с освобождением которой на сигнале, ограждающем участок (16-20П), включается разрешающее показание. Аналогично строится схема и для защитного участка неправильного направления. Работа схемы реле освобождения пути начинается при вступлении поезда на первую рельсовую цепь блок-участка (20П). Реле Б (4Б) тыловым контактом подготавливает цепь включения соответствующего реле ПО (20ПО). При освобожденной первой рельсовой цепи (20П) с проверкой занятия поездом следующей (18П) включается реле ПО первой рельсовой цепи (20П), после чего создается цепь блокировки через собственный фронтовой контакт и тыловой
12П0К Рис. 2.7
контакт реле ПО следующей РЦ (18ПО). После освобождения поездом второй рельсовой цепи (18П) аналогично включается соответствующее реле ПО (18ПО), разрывая цепь блокировки реле ПО первой РЦ (20ПО). При дальнейшем следовании поезда поочередно включается реле освобождения пути остальных рельсовых цепей блок- участка и рельсовых цепей защитного участка. Таким образом, после замыкания блок- участка приведенная схема проверяет алгоритм поочередного освобождения рельсовых цепей блок- участка и защитного участка, а затем фронтовым контактом конечного реле ПОК создает цепь для восстановления питания реле Б. Включение вновь реле Б означает разблокировку путевого сигнала и размыкание ограждаемого им блок - участка. Своим разомкнувшимся тыловым контактом реле Б разрывает цепь блокировки конечного реле ПОК и обесточивает его. В итоге все реле освобождения пути ПО блок участка в исходном состоянии - без тока. В случае нахождения в это время другого поезда или ложного занятия рельсовой цепи на рассматриваемом блок -участке включение реле Б не происходит, а обесточивание реле ПОК происходит размыканием тылового контакта путевого реле следующей за защитным участком рельсовой цепи после её освобождения поездом. Схема реле занятия пути Данная схема (рис.2.8), как и схема реле освобождения пути, строится на каждый блок-участок. Нормально, при отсутствии поезда, все реле ПЗ находятся без тока. Начальное реле занятия пути ПЗН (20ПЗН) типа РЭЛ1 М-600 фиксирует вступление поезда на первую рельсовую цепь (20П) блок- участка (16-20П). При дальнейшем движении поезда по данному блок- участку и занятии следующей рельсовой цепи (18П) срабатывает соответствующее реле занятия пути ПЗ (18ПЗ) типа РЭЛ1М-600. В цепи возбуждения реле ПЗ проверяется фронтовой контакт реле ПЗ предыдущей по ходу поезда рельсовой цепи, а в цепи блокировки проверяются тыловые контакты реле ПЗ предыдущей и последующей по ходу поезда рельсовых цепей. Таким образом, при возбуждении очередного реле ПЗ (18ПЗ) происходит
51 Рис. 2.L
сброс предыдущего (20ПЗН) и подготавливается цепь для включения следующего реле ПЗ (16ПЗ). После проследования поездом блок -участка и вступления на первую рельсовую цепь (14П) защитного участка обесточивается реле ЗУ (23У) и его разомкнувшимся фронтовым контактом разрывается цепь блокировки последнего реле ПЗ (16ПЗ) блок- участка (16-20П). Работа схемы для следующего блок -участка (10-14П) начинается так же с реле ПЗН (14ПЗН), которое срабатывает одновременно с обесточиванием вышеупомянутого реле ЗУ (23У) и подготавливает включение следующего ПЗ (12ПЗ) при дальнейшем движении поезда и т.д. Начальное реле занятия пути секционирует схему, чтобы один сбой последовательности занятия и освобождения рельсовой цепи не мог привести к блокированию устройств всего перегона. В то же время одиночный ложный шунт не может привести к срабатыванию реле ПЗ без проработки предыдущего реле схемы. Рассматриваемая схема, осуществляя проверку алгоритма поочередного занятия рельсовых цепей блок-участка, воздействует на работу реле схемы выбора и передачи кодовых сигналов АЛСН. Включение в действие групповых и индивидуальных кодововключающих реле рассмотрено в главе 6. Схема размыкания перегонных устройств После замыкания блок-участка реле Б вновь включается при соблюдении следующих условий: - рельсовые цепи, входящие в замкнутый блок-участок и в защитный участок следующего светофора, будут последовательно освобождены; - следующий блок-участок должен быть окончательно замкнут; - на размыкаемом блок-участке нет следом идущего поезда (отсутствует нагон). Если после прохождения поезда реле Б хотя бы одного блок-участка осталось без тока, то на пульте у дежурного по станции отправления ячейка «замыкания перегона» горит красным огнем, и необходимо разомкнуть блок-участок искусственным путем. В этом случае при получении подтверждения от дежурного
33 станции приема о прибытии последнего поезда в полном составе или убедившись в свободности перегона другим способом дежурный станции отправления должен приступить к искусственной разделке перегона. Искусственная разделка выполняется последовательным нажатием двух кнопок: групповой кнопки со счетчиком нажатий ГРС и одной из кнопок разделки пути перегона 1НР, 2НР, 1ЧР, 2ЧР в зависимости от номера пути и установленного на нем направления отправления (четного или нечетного). По окончании искусственной разделки ячейка «замыкание перегона» переключается с красного показания на белое, после чего можно отпустить нажатые кнопки. Если при выполнении искусственной разделки и удержании кнопок в нажатом состоянии более пяти секунд ячейка «замыкание перегона» не изменит свое показание, схема искусственной разделки считается неисправной. Результаты переговоров дежурных станций приема и отправления и действия дежурного станции отправления фиксируются в журнале установленной формы. В случаях, когда дежурный станции отправления не может задать поездной маршрут отправления, он должен перед отправлением поезда по запрещенному показанию выходного сигнала выполнить искусственное замыкание участка удаления, которое выполняется нажатием кнопки «замыкание участка удаления», после чего поезд может быть отправлен на перегон. Если после отправления поезда участок удаления длительное время находится в замкнутом состоянии, дежурный станции отправления может выполнить искусственную разделку участка удаления, чтобы не задерживать отправление следующих поездов. Перед выполнением искусственной разделки участка удаления дежурный станции должен убедится в свободном состоянии участка удаления. Разделка участка удаления может выполняться независимо от того, занят перегон или нет (за исключением самого участка удаления). Разделка участка удаления выполняется аналогично разделке перегона последовательным нажатием 2-х кнопок, групповой кнопки со счетчиком числа нажатий и одной из кнопок разделки участка удаления. По окончанию искусственной разделки
34- участка удаления ячейка первого участка удаления переключится на белое показание. Схемы увязки между станциями Аппаратура АБТЦ, как правило, размещают на обеих станциях, ограничивающих перегон. Для обеспечения нормальной работы автоблокировки, информация о состоянии части ТРЦ, аппаратура которых расположена на одной станции, должна быть передана на другую станцию. Для увязки устройств АБТЦ между станциями или между станцией и сборным модулем, расположенным в середине перегона, требуется организация линейных цепей. По ним осуществляется: - контроль впереди лежащего блок-участка и защитного участка, ограждаемых данным светофором; - контроль разрешающего и запрещающего показаний впереди расположенного по направлению движения светофора; - схемный контроль последовательного занятия и освобождения ТРЦ; - изменение направления движения. Питание линейных цепей для каждого из путей четной и нечетной горловины станции, а в модулях, расположенных на перегоне, для каждого из путей осуществляется от блоков БПШ. Напряжение питания рассчитывается в зависимости от длины перегона. Линейные цепи строятся по полярному признаку и коммутируются повторителями реле направления. Линейные реле - типа КМШ- 750. По первой линейной цепи (навстречу движению поезда) передается состояние фронтового контакта сигнального реле Ж (ЖН) граничного светофора, а полярным признаком - состояние реле 3 (ЗН) (рис.2.9). По второй линейной цепи (навстречу движению поезда) передается состояние фронтового контакта блокирующего реле Б граничного светофора, а полярным признаком - состояние реле ЗУ (ЗУН) защитного участка, прилегающего к этому светофору (рис.2.10).

6ЛЗУ РЭЛ1-1600 (НМШЫ440) РИС. 2.10
Н26ПОК Н24П2 2НП РКН-900 ’ Н26ПОК Н24П2 2НП (2-3) (2-3) КМШ-750 КМШ-750 НМШМ2-1500 ЛЧ22П M 1 3 2Н2Л1 2Н2Л2 ЛЧ20П0К M i 2 2НЗЛ1 2H3J (2-3) /\ 1 /\~ РЭЛ1-1600 (НМШ1-1440) 2ЧЛЗ ] \ [ 2ЧОЛЗ |tj^ PKH-900 [t] П П2 2НЗЛ1 2НЗЛ2 1 РИС.2.11
КМШ-750 КМШ-750
Ч2БПЛ4 ЛН24ПО 2 2Ч4Л1 2Ч4Л2 (НМШ1-1440) РИС.2.12 Л10Б-83У (НМШ1-1440)
Ч2БПЛ5 (2-3) (2-3) КМШ-750 КМШ-750 Л8Б М 1 2 2Ч5Л1 2Ч5Л2 РЭЛ1-1600 ‘ (НМШ1-1440) 2ЧГРИ (HMTTTl-1440'i
* - ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РАСЧЕТОМ РИС.2.14
2 ПУТЬ ЗАМЫКАНИЕ ПЕРЕГОНА 2НБ (3-4) РЭЛ1-1600 (НШМ1-1440) РИС.2.
РЭЛ1-1600 (НМШ1-1440) -ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РАСЧЕТОМ 2ЧПБ (3-4) РЭЛ1-1600 (НМПП-1440) 2 ПУТЬ ЗАМЫКАНИЕ ПЕРЕГОНА СХ 2НО 2ЧПБ Л2ЧПБ МС
♦ - ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РАСЧЕТОМ РИС.2.16
По третьей линейной цепи (навстречу движению поезда) передается состояние фронтового контакта повторителя путевого реле П2 граничной рельсовой цепи, а полярным признаком - состояние реле ПОК последней рельсовой цепи защитного участка у граничного светофора (рис.2.11). По четвертой линейной цепи (по ходу движения поезда) передается полярным признаком состояние реле ПО рельсовой цепи перед граничным светофором и реле Б и ЗУ блок-участка, смежного с тем, к которому относится данное реле ПО (рис.2.12). По пятой линейной цепи (по ходу движения поезда) передается полярным признаком состояние реле Л ...РИ и состояние фронтового контакта реле Б блок-участка, защитный участок которого прилегает к граничному светофору (рис.2.13). По шестой линейной цепи (по ходу движения поезда) передается информация о состоянии фронтового контакта реле ...ПЗ рельсовой цепи перед граничным светофором (рис.2.14). Состояние реле линейных цепей, приведенных на рис.2.9- 2.14, соответствует четному направлению движения по пути 2. Б Седьмая рельсовая цепь передает информацию о состоянии релРвсех блок- участков перегона для осуществления индикации на пульте дежурного по станции отправления о замыкании перегона (рис.2.15). Восьмая линейная цепь (навстречу движению поезда) передает информацию о состоянии фронтового контакта реле ...дПО рельсовой цепи защитного участка у граничного светофора (рис.2.16). Схема контроля проследования поезда в системе АБТЦ без проходных светофоров (ЦАБ-АЛСО) В данной схеме аналогично схеме замыкания перегонных устройств в системе АБТЦ с проходными светофорами для каждого блок-участка предусматривается блокирующее реле Б. Но реле Б, в отличие от системы со светофорами, нормально находится без тока. При включении реле Б прослеживается поочередное занятие поездом предыдущего, рассматриваемого и следующего по ходу движения блок- участка.
44 Рис. 2.17
4s При занятии предыдущего блок-участка (например, 4П на рис.2.17) в цепи реле Б (2/4Б) замыкается тыловой контакт повторителя сигнального реле Ж (4/6Ж1), цепь которого проверяет свободность указанного блок-участка. Тем самым осуществляется предварительное замыкание рассматриваемого блок- участка (например, 2П). Реле Б (2/4Б) срабатывает в момент вступления на рассматриваемый блок- участок через последовательно соединенные тыловые контакты двух смежных блок-участков (предыдущего и рассматриваемого), после чего оно остается под током сначала по одной цепи самоблокировки до момента вступления поезда на следующий по ходу движения блок-участок (ЧАП), а затем - по другой цепи самоблокировки с момента занятия последнего. Во второй цепи самоблокировки проверяется обесточенное к этому моменту состояние сигнального реле Ж (2/4Ж), проверяющего свободность рассматриваемого блок-участка (2П). После освобождения предыдущего и рассматриваемого блок-участка (срабатывают соответственно путевые реле 4П и 2П) через последовательно соединенные тыловой контакт путевого реле следующего по ходу движения блок- участка (ЧАП) и фронтовой контакт реле Б (2/4Б) восстанавливается цепь включения сигнального реле 4/6Ж. В свою очередь, данное реле разомкнувшимся фронтовым контактом своего повторителя 4/6Ж1 в цепи реле 2/4Б приводит к обесточиванию последнее. В результате реле Б приводится в исходное состояние. Таким образом посредством реле Б контролируется очередность занятия и последующего освобождения блок-участков. При нарушении установленного порядка работы путевых реле при установленном направлении движения (например, при потере шунта) возбуждение реле Б не происходит. Тем самым исключается возможность срабатывания соответствующего сигнального реле Ж и исключается передача разрешающих кодовых сигналов в рельсовую линию. Схема смены направления движения Для изменения направления движения в устройствах АБТЦ применяют типовую четырехпроводную схему смены направления, приведенную в
Методических указаниях ГТСС И-228-94. Схема выполнена на полярночувстви- тельных реле серии ПЛЗУ и ПЛЗМУ. Схема смены направления движения поездов: - исключает возможность изменения направления движения при занятом перегоне до его полного освобождения; - защищает от двухполюсной подпитки от посторонних источников питания и исключает возможность установки двух станций в положение «Отправление»; - дополнена вспомогательным режимом, позволяющим осуществить изменение установленного направления движения при ложной занятости перегона с участием двух дежурных по станции или поездным диспетчером при диспетчерской централизации. При этом питающие и релейные концы ТРЦЗ не переключаются. Поэтому при случайном кратковременном ложном срабатывании реле направления работа ТРЦ не нарушается. Контактами реле отправления и приема переключаются сигнальные, линейные цепи и другие схемы. Контрольные вопросы по теме: 1. Значения несущих частот и частот модуляции, применяемых в ТРЦ систем ЦАБ-АЛСО и АБТЦ. 2. Чередование несущих частот и частот модуляции ТРЦ: в смежных рельсовых цепях одного пути; в рельсовых цепях соседних путей двухпутного участка. 3. Состав станционных и перегонных устройств систем ЦАБ-АЛСО и АБТЦ 4. Алгоритм работы схемы замыкания перегонных устройств системы АБТЦ 5. Алгоритм работы схемы реле занятия пути. 6. Принципиальная схема включения ламп светофора в системе АБТЦ 7. На каких линейных цепях построена схема увязки между станциями в системе АБТЦ 8. Принципиальная схема ТРЦ в системах АБТЦ и ЦАБ-АЛСО. 9. Максимальная длина ТРЦ системы АБТЦ и чем она обусловлена.
7/ 5. Контроль свободности перегонов и смены направления движения в АБТ Каждый путь оборудуется четырехпроводной схемой смены направления со вспомогательным режимом смены направления движения поездов, используемым при нарушении работы рельсовых цепей на перегоне. Смена направления движения на перегоне производится с участием обоих ДСП станций. Ключи-жезлы для выезда хозяйственных поездов на перегон с возвращением обратно, предусматриваются только для правильного пути. Схема смены направления по каждому пути имеет две самостоятельные двухпроводные цепи - цепь контроля перегона н/ч/к-н/ч/ок, в которую включены контакты путевых реле всех рельсовых цепей перегона для контроля его состояния (рис.5.1) и цепь смены направления н/ч/н-н/ч/он, в которую включаются реле направления, находящиеся под током независимо от состояния перегона (свободен или занят). По этой цепи производится смена направления движения (рис.5.2). Питание цепи контроля перегона осуществляется со станции отправления, а цепи направления со станции приема. Состояние перегона контролируется на обеих станциях, ограничивающих перегон. Для контроля состояния для каждого пути устанавливают две лампочки контроля перегона, которые белым огнем сигнализируют при свободном перегоне, красным - при занятом перегоне (рис.5.3). Для контроля установленного направления движения для каждого пути установлены так же две лампочки: 3 - горит зеленым сигналом, когда станция установлена на отправление по этому пути; П - горит желтым огнем, когда станция установлена на прием с этого пути. Нормально на станции для каждого пути горят две лампочки - одна из лампочек свободности или занятости перегона, и одна из лампочек установленного направления движения. При сообщении проводов цепи контроля перегона при свободном перегоне и исправных устройствах, загорается лампочка занятости перегона на станции приема. При обрыве проводов цепи контроля перегона лампочки занятости перегона загораются на обеих станциях. При обрыве или сообщении проводов
к Схема контроля перегона (соответствует нечетному приему по 1 пути) Рис. 5.1
?3 Схема смены направления (соответствует нечетному приему по 1 пути) Рис. 5.2
Контроль направления t t Рис. 5.3
7У смены направления независимо от состояния перегона, на станции отправления лампочка установленного направления движения зеленого цвета горит в мигающем режиме. На станции, установленной на прием, в цепь контроля перегона включено реле контроля перегона н/ч/кп, которое нормально при свободном перегоне находится под током. Реле направления станции приема н/ч/сн нормально от линии отключено, чтобы исключить самопроизвольное срабатывание реле направления от посторонней подпитки или грозовых разрядов. Схема имеет защиту от кратковременной потери шунта под подвижным составом на перегоне и исключает возможность смены направления в этом случае. Постоянное обтекание током обмоток перегонных реле направления и станционного реле направления станции отправления независимо от состояния перегона предохраняет реле от срабатывания при воздействии различных помех. Если произошел случай срабатывания реле направления от помехи, то с ее устранением реле направления вернется под воздействием постоянного протекающего тока в первоначальное положение. В цепи смены направления свободность перегона проверяется только в начале цикла смены направления. Начавшаяся смена направления проходит независимо от наличия контроля свободности перегона. Смена направления движения происходит только при свободном перегоне и исправном состоянии рельсовых цепей на перегоне. На станции приема при освобождении перегона предусмотрена индикация - мигающий режим горения белой лампочки контроля перегона на время нагрева термоэлемента и возбуждения связанного с ним реле контроля перегона при приеме (ПКП). На каждой станции установлено четыре реле повторителя кнопки смены направления и кнопки дачи согласия: основные - оч/н/сн и ч/н/дсо; противоповторные - пч/н/сн и ч/н/пдс. В цепи противоповторного реле пч/н/сн проверяется свободность перегона. Реле контроля перегона ч/н/кп принято комбинированное КШ1-80.
76' Договорившись по телефону с дежурным по соседней станции о необходи- мости смены направления, дежурный по станции, стоящей в положении «Прием» нажимает кнопку смены направления и возбуждает реле оч/н/сн. Реле оч/н/сн, притянув якорь, размыкает питание цепи смены направления Н- ОН. На станции, стоящей в положении «Отправление» обесточивается реле направления ч/н/сн, которое обесточившись, включает мигание зеленой лампочки ч/н/о. Дежурный по станции отправления, увидев мигание лампочки, нажимает кнопку дачи согласия и возбуждает реле ч/н/дсо, а последнее своими контактами изменяет полярность питания цепи контроля перегона. На станции, стоящей в положении «Прием» реле ч/н/кп перебрасывает поляризованный якорь и создает цепь возбуждения реле ч/н/в, которое завершает смену направления. В цепи питания реле ч/н/в проверяется то, что перед началом смены направления реле ч/н/кп получало питание прямой, а затем обратной полярности, что позволяет защитить схему от подпитки реле ч/н/кп от постороннего источника. Приведенная схема смены направления реализована в ранних проектах по оборудованию участков устройствами АБТ. В настоящее время в схемах АБТ используется четырехпроводная схема смены направления с защитой от подпитки от проводов контроля перегона от постороннего источника по Методическим указаниям И-228-94 с применением реле типа ПЛЗУ. Применение реле ПЛЗУ позволило решить задачу размыкания красного огня на проходном светофоре при отправлении на перегон хозяйственного поезда и возвращении его обратно. Контрольные вопросы по теме: 1. Какие линейные цепи входят в схему смены направления системы АБТ. 2. Какая имеется индикация по контролю свободности перегона и смене направления движения# системе АБТ.
6. Сопряжение устройств АБТЦ с аппаратурой АЛСН Сопряжение устройств АБТЦ с устройствами АЛСН выполняют следующие схемы: - схема выбора точки подачи кодовых сигналов АЛСН в рельсы; - схема индивидуальных кодововключающих реле; - схема групповых кодововключающих реле; - схема выбора кода. Взаимодействие этих схем со схемой реле занятия пути, рассмотренной в главе 2, осуществлено таким образом, что кодирование рельсовых цепей включается не по произвольному их занятию, а с контролем проследования поезда. При случайном наложенном шунте на рельсовую цепь кодирования разрешающими кодами не будет. Контактами реле занятия пути (ПЗ) будет разорвана цепь питания группового реле блок-участка, и поэтому его разомкнутым фронтовым контактом будет разомкнута цепь включения разрешающих кодов. Только в том случае, если действительно пойдет поезд, пойдут коды АЛСН. Исключение составляет код КЖ. При занятии рельсовой цепи (правильном или неправильном) код КЖ будет передаваться. Схема выбора точки подачи кодовых сигналов АЛСН в рельсы организуется для каждого блок-участка (рис.6.1). В последнюю по ходу движения РЦ блок- участка сигнал АЛСН подается с контролем установленного направления, т.к., при другом направлении движения данная РЦ оказывается первой, и сигнал АЛСН должен передаваться с другого ее конца и через контакты другого КВ. Напряжение на вторичной обмотке кодового трансформатора КТ типа ПОБС- ЗМП или ПТ25МП-2 устанавливается в соответствии с нормалями РЦ. Первичная обмотка трансформатора КТ подключается при вступлении поезда на кодируемый блок-участок. Во вторичную обмотку включается искрогасящий контур, состоящий из дросселя типа РОБС-ЗА, конденсатора емкостью 1 мкФ при частоте кодовых сигналов 50 Гц и 2мкФ при частоте кодовых сигналов 25 Гц, обратного контакта
К трансмиттеру Рис. бЛ §
От преобразователя частоты ПЧ-50/25
7$ реле трансмиттерной ячейки ТИ и , включенного параллельно этому контакту, резистора 39 Ом типа С5-35В. При частоте кодовых сигналов 75 Гц во вторичную обмотку трансформатора КТ устанавливается фильтр типа ФП-75М. Цепь подачи кодовых сигналов коммутируется усиленным контактом реле трансмиттерной ячейки Т. Схема питания кодовых трансформаторов организуется для каждой горловины станции и для каждого пути в модулях, расположенных на перегоне. Выбор точки подачи кодовых сигналов в рельсы осуществляется усиленными контактами кодововключающих реле (КВ) (типа С2-1000). Схема реле КВ (рис.6.2) строится для каждой точки подачи кодов, т.е., как правило, для каждой рельсовой цепи. Каждое реле, кроме 42 КВ, имеет две цепи, включенные через контакты реле правильного и неправильного направления движения. Цепь включения реле замыкается тыловым контактом повторителя путевого реле рельсовой цепи перед соответствующей точкой подачи кода и размыкается при вступлении поезда на следующую рельсовую цепь. Передача разрешающих кодовых сигналов выполняется с проверкой включенного состояния группового кодововключающего Схема групповых кодововключающих реле (рис.6.2) с конденсаторным замедлением для правильного и неправильного направления движения строится на каждый блок-участок. Выдержка времени 4с предусматривается для предотвращения срыва кодирования при кратковременной потере шунта поездом, или при переключении разъединителей. В цепи включения этих реле проверяется соблюдение последовательного занятия рельсовых цепей предыдущего блок- участка (последнее по ходу движения реле ПЗ (22ПЗ) включено). Удержание реле КВ (16-20 КВ) под током осуществляется по дополнительной цепи, т.к. цепь первоначального включения будет разомкнута при вступлении поезда на блок участок 16-20 П контактом реле 4Б1. В дополнительной цепи проверяется фактическое занятие каждой рельсовой цепи, а также соблюдение последовательности их занятия при движении по кодируемому блок-участку.
80 МММ НМШ2-4000 (3-4) РЭЛ1-1600 Рис. 6.2
<?/ Выключение группового реле КВ (16-20 КВ) осуществляется при вступлении поезда на защитный участок. Таким образом, исключается подача разрешающего кода от светофора с запрещающим показанием при ложно занятой рельсовой цепи, не восстановившейся после прохода поезда. Для разделения цепей кодирования и аппаратуры ТРЦ включены конденсаторы емкостью 4 мкф (см. рис. 1.1 а). Кодирование начинается со вступлением поезда на блок-участок с проверкой свободности защитного участка данного направления движения. Кодируются рельсовые цепи блок-участка поочередно при их занятии, исключение могут составить расположенные в зоне переездов короткие РЦ, которые могут объединяться в один общий участок кодирования. При этом в кабельную линию «простреливаемых» ТРЦ устанавливается конденсатор 2 мкф для снижения шунтирующего влияния на уровень сигнального тока АЛСН в рельсах. Режим работы трансмиттерных реле задается трансмиттерами КПТШ-515 или КПТШ-715, типы которых чередуются по блок-участкам. Выбор кодового сигнала выполняется контактами сигнальных реле Ж и 3. Если защитный участок занят, то перед ним по ходу движения блок-участок не будет кодироваться (фр. контакт 23У разомкнут). Электропитание трансмиттерных ячеек ТЯ-12 осуществляется от трансформатора типа СОБС-2МП и двух выпрямителей типа БВ (рис.6.3). Резервный выпрямитель подключается аварийным реле (АК) типа НМШ2-900 при исчезновении питания в цепи основного. Схема питания организуется для каждой горловины станции и для каждого пути в модуле, расположенном на перегоне. Контрольные вопросы по теме: 1. Принцип включения кодирования в системе АБТЦ. 2. Принципиальная схема выбора точки подачи кодовых сигналов. 3. Принципиальная схема групповых кодововключающих реле. 4. Принципиальная схема индивидуальных кодововключающих реле 5. Принципиальная схема выбора кода АЛСН.
С0БС-2МП Рис. 6.3
£3 7. Передающие устройства ТРЦ Передающие устройства ТРЦЗ включают в себя : - путевой генератор ГПЗ; - фильтр питающего конца ФПМ. Генератор ГПЗ обеспечивает формирование амплитудно-модулированных сигналов ТРЦ. Принципиальная схема его представлена на рис.7.1. Он содержит выпрямитель - диодный мост со сглаживающими конденсаторами С2,СЗ и параметрический стабилизатор на стабилитроне VD7 с балластными резисторами R13, R14 и конденсаторами С4, С5 (для исключения паразитных связей по цепям питания). Выпрямитель обеспечивает двухполупериодное выпрямление и получение двух двуполярных напряжений: нестабилизированного ±20В - для питания транзисторных схем и стабилизированного ±9В - для питания микросхем. Питание блока (выводы 41-43) обеспечивается номинальным напряжением 35В переменного тока. Кроме выпрямителя, схема имеет следующие функциональные узлы: - генератор несущих частот; - генератор модулирующих частот; - манипулятор; - предварительный усилитель; - регулятор выходного напряжения; - выходной усилитель. Генератор несущей частоты выполнен на микроузле DD1, который содержит генератор сигнала 1МГц с кварцевой стабилизацией GB и управляющие делители частоты. В зависимости от перемычки между входами D3-D10 и минусом источника питания Uni они формируют один из сигналов несущей частоты на выходе FH. В таблице на рис.7.1 приведены настроечные перемычки генераторов в зависимости от частот формируемых амплитудно-модулированных сигналов.
ГЕНЕРАТОР путевой гпз Рис.Ц
85 Генератор частот модуляции и манипулятор собраны на микроузле DD2. Он включает в себя манипулятор, осуществляющий амплитудную манипуляцию сигнала на выходах Q и Q и управляемые делители частоты, которые в зависимости от перемычки между входами Fm8 или Глц и минусом источника питания Unl формируют один из сигналов частоты модуляции FM со скважностью равной двум. Частота 8Гц образуется при установке внешней перемычки между выводами 62-42, а частота 12Гц- при перемычке между выводами 62-33. Предварительный усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT2- VT5, служит для согласования выхода схемы DD1 с регулятором выходного напряжения блока ГП и работает в режиме насыщения. Регулятор выходного напряжения содержит последовательно соединенные резисторы R9-R11 и (посредством внешней перемычки на выводах 83-72) обмотку 1-3 трансформатора TV. Ток в этой цепи, а следовательно, напряжение на обмотке 1-3 и выходе (выводы 2-52) генератора регулируют переменным резистором Rl 1. Наличие трансформатора TV в цепи регулятора вызвано необходимостью обеспечить гальваническую развязку цепи регулятора от выходной цепи выходного усилителя. При этом сопротивление трансформатора TV, приведенное к обмотке 4- существенно меньше входного сопротивления выходного усилителя. Это позволяет исключить возрастание выходного напряжения при различных повреждениях в цепи регулятора и изменение входного сопротивления выходного усилителя от температуры. Для исключения искажений амплитудно-манипулированных сигналов при выведенном резисторе R11 трансформатор TV настраивают конденсатором С6 в резонанс на несущую частоту, а последовательно с его обмоткой 1-3 включены постоянные резисторы R9,R10. При перемычке 83-72 переменным резистором R11 регулируют выходное напряжение в пределах 2-12В при немодулированном сигнале или 1-6,4В - при модулированном. Выходной усилитель выполнен на двух каскадах с общим коллектором (транзисторы VT6, VT7 и VT8,VT9); он работает в линейном режиме. Он
86 обеспечивает усиление сигнала по току и возможность регулировки напряжения сигнала на выходе. За счет 100% отрицательной обратной связи в нем исключены изменения выходного напряжения от изменения коэффициента усиления транзисторов. Питание к выходному усилителю подается внешними перемычками на выводах 3-4 и 51 -61. Номинальная выходная мощность усилителя 20В А. На номинальной нагрузке сопротивление 7 Ом он обеспечивает напряжение не менее 12В при немодулированном сигнале и не менее 6,4В при модулированном. При необходимости получить более мощный сигнал к генератору ГПЗ может быть подключен путевой усилитель ПУГ В этом случае питание на выходной усилитель не подается (перемычки 3-4 и 51-61 не устанавливают). Вместо перемычки 83-72 устанавливают перемычку 83-2, а вход ПУ1 подключают к выводам 53-83 ГПЗ. На передней панели кожуха блока ГПЗ имеются отверстия, в которые наружу выведены ручка резистора Rl 1 и два светодиода. Положение ручки резистора Rl 1 во избежание самопроизвольного поворота фиксируется стопорным устройством. Ровное свечение светодиода VD11 свидетельствует о наличии питания на выходном каскаде. Мигающее (с частотой модуляции) свечение светодиода VD6 соответствует наличию на выходе предварительного усилителя амплитудно- манипулированного сигнала, непрерывное свечение - наличию непрерывного сигнала несущей частоты, отсутствие свечения - неисправности или отсутствию электропитания. На печатной плате А1 внутри генератора расположены технологические контакты «а», «в» и «с». Перемычка, установленная между контактами «а» и «в», обеспечивает поступление на вход предварительного усилителя амплитудно- манипулированного сигнала, перемычка между «а» и «с» обеспечивает поступление непрерывного сигнала несущей частоты. Генератор ГПЗ предназначен для установки на стативе в розетке реле НШ. Электропитание для генератора подается на выводы 41-43. Выходными выводами
являются выводы 2-52. Для обеспечения работы выходного усилителя мощности устанавливают перемычки на выводы 83-72, 3-4, 51-61. Фильтр ФПМ предназначен для защиты выходных цепей генератора от влияния токов локомотивной сигнализации, тягового тока и атмосферных перенапряжений. Важнейшей его задачей является также обеспечение требуемого по условиям работы рельсовых цепей обратного входного сопротивления питающего конца рельсовой цепи. Кроме этого, он служит для гальванического разделения выходной цепи генератора от кабеля и получения на нем требуемых напряжений при относительно низких выходных напряжениях генератора. Фильтр ФПМ (рис.7.2) представляет собой последовательный контур, содержащий трансформатор Т в качестве индуктивности и конденсаторы. Входной сигнал подается от генератора ГПЗ на входные выводы 11-71. Фильтр настраивают на требуемую частоту установкой внешних перемычек между соответствующими выводами трансформатора Т и конденсаторами. Одновременное изменение индуктивности и емкости при настройке фильтра позволяет иметь примерно одинаковые его входные сопротивления на различных частотах. Это положительно сказывается на режиме работы генератора. В фильтре ФПМ 8.9,11 на частоте 420 Гц используется вся индуктивность трансформатора (вывод 43 блока). На частотах 480 и 580 Гц она уменьшается примерно пропорционально частоте (выводы 42 и 41 соответственно). В фильтрах ФПМ 11,14,15 выводы 43,42 и 41 используются соответственно на частотах 580, 720 и 780 Гц. Настроечные перемычки блока ФПМ, соответствующие расчетным значениям индуктивности и емкости на каждой частоте, представлены в таблице 1. Таблица 1 Тип фильтра Частота Гц Величина емкости Перемычки ФПМ 8,9,11 420 4,85 43-23-22-21-83 480 4,38 42-23-22-21 580 4,07 41-23-22-73-81
88 ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ФИЛЬТРА ФПМ Номера контактов для измерения Номер элемента Электрическая емкость, мкФ 71-72 С1 0,10 71-73 С2 0,15 71-81 сз 0,22 71-82 С4 0,33 71-83 С5 0,47 71-21 С6 F 0,68 71-22 С7 1,50 71-23 С8 2,20 Рис. 7.2
89 ФПМ 11,14,15 580 4,07 43-23-22-73-81 720 3,68 42-23-82-21-83 780 3,57 41-23-81-21-83 Для учета фактических значений емкостей, индуктивности, а также влияния емкости кабеля, подключаемого к выходу фильтра, блок ФПМ настраивают на месте его включения изменением емкости конденсатора. Для этого можно добавлять и снимать отдельные перемычки, идущие от подстроечных конденсаторов. Целью настройки является получение максимума напряжения на выходе блока, что соответствует равенству напряжений на индуктивности (выводы 23-11) и емкости (выводы 23-71). Фильтры имеют три выхода, отличающиеся различным выходным сопротивлением (выводы 61-12, 62-12 и 63-12). Эти выходы используют в зависимости от условий применения рельсовых цепей. На участках с низким сопротивлением балласта при относительно коротких длинах рельсовых цепей используют выход I (выводы 63-12) при электротяге и выход II (выводы 62-12) при автономной тяге. Выход III (выводы 61-12) используют при централизованном расположении аппаратуры. Выходное сопротивление блока на выходе I (выводы 63-12) составляет примерно 140 Ом. На участках с электротягой при наличии в схеме рельсовых защитного резистора такое выходное сопротивление обеспечивает оптимальное по условиям работы при низком сопротивлении балласта сопротивление питающего конца (0,4 Ом). На участках с автономной тягой при отсутствии в схеме рельсовой цепи защитного резистора сопротивление 0,4 Ом обеспечивается использованием выхода II ФПМ (выводы 62-12) с выходным сопротивлением примерно 400 Ом. При этом мощность сигнала с выхода генератора уменьшается более чем в 2 раза (по сравнению с выходом I ФПМ) на выводах 63-12), что упрощает технические решения по использованию на участках с автономной тягой в качестве резервного источника питания аккумуляторных батарей.
90 Выход III (выводы 61-12) имеет выходное сопротивление примерно 800 Ом. Он является наиболее энергетически выгодным и может использоваться в рельсовых цепях на участках с нормальным сопротивлением балласта (ги>1-Ом-км). Например, в системе ЦАБ-АЛСО при длине ТРЦЗ без изолирующих стыков 1000 м, ее работа обеспечивается при ги=0,7 Ом-км. При выводах 63-12 работа ТРЦЗ возможна при ги=0,56 Ом-км. Входное сопротивление ненагруженного фильтра составляет 5,5-6,5 Ом. Контрольные вопросы по теме: 1. Основные узлы структурной и принципиальной схем генератора ГПЗ и их назначение. 2. Перемычки, используемые для настройки на несущую частоту, частоту манипуляции и для подключения выходного усилителя в блоке ГПЗ. 3. Характер светодиодной индикации генератора ГПЗ. 4. Назначение путевого фильтра ФПМ. 5. Порядок настройки последовательного резонансного контура ФПМ, соответствие входного и выходного напряжений, исходя из возможной величины добротности контура.
31 8. Приемные устройства ТРЦ Путевой приемник ПП (рис.8.1) предназначен для приема амплитудно- модулированных (AM) сигналов и возбуждения путевого реле при свободном состоянии рельсовой цепи и напряжении AM-сигнала выше определенного порогового значения. Приемник содержит следующие функциональные узлы: - входной фильтр; - демодулятор; - амплитудный ограничитель; - первый буферный каскад; - первый фильтр частоты модуляции; - второй буферный каскад; - пороговое устройство; - выходной усилитель; - второй фильтр частоты модуляции; - выпрямитель. Входной фильтр выделяет AM-сигнал с заданной частотой несущей и подавляет сигналы с другими несущими частотами, а такие сигналы числовой АЛСН и гармоники тягового тока. Входной фильтр представляет собой полосовой фильтр и выполнен на двух каскадно-соединенных системах спаренных контуров. Первая спаренная система выполнена на LC-контурах TV1, С1 и TV2, С2, а вторая - на контурах TV3, СЗ и TV4, С4. Связь между двумя спаренными системами является слабой (через тран- зисторный каскад Т1), благодаря чему общая амплитудно-частотная характе- ристика (АЧХ) входного фильтра полностью определяется АЧХ спаренных систем. Полоса пропускания входного фильтра не менее 24 Гц. Его затухание по соседнему каналу (для фильтра с резонансной частотой 420 Гц измеряют на частоте 480 Гц и наоборот) не менее 38 дБ. Входное сопротивление фильтра (на выводах 11-43) находится в пределах 120-160 Ом и измеряется на средней частоте полосы пропускания фильтра. Средняя частота полосы пропускания может находиться в пределах (fH±2) Гц, где fH - номинальное значение частот (420,480, 580, 720 и 780 Гц.
ПРИЕМНИК ПУТЕВОЙ ПЛ
95 Защита элементов фильтра от перенапряжений вследствие грозовых разрядов или влияния тягового тока обеспечивается стабилитронами VD1, VD2. Каскад на транзисторе VT1 собран по схеме с общим эмиттером и имеет сильную отрицательную обратную связь за счет резисторов R2 и R34. Резистор R34 является подстроечным, им регулируют чувствительность приемника. Нормальное значение чувствительности приемника по напряжению модулированного сигнала на входе 11-43 составляет 0,35 В ± 0,03В. С выхода входного фильтра (выводы 3-4 TV4) AM сигнал поступает на демодулятор, выполненный на транзисторном каскаде VT2 с общим эмиттером. В коллекторной цепи этого каскада (R4, С5) выделяется сигнал с частотой модуляции, который через разделительный конденсатор С6 поступает на амплитудный ограничитель. Амплитудный ограничитель на транзисторе VT3 выполнен по схеме с общим эмиттером и имеет сильную отрицательную обратную связь (через R10). Для исключения влияния на чувствительность приемника изменения нелинейности входной характеристики транзистора VT3 при относительно небольшом сигнале модулирующей частоты на его входе в схеме ограничителя предусмотрена подача смещения через элементы R8,VD3, R9, R7. Наличие амплитудного ограничителя позволяет обеспечить надежное разделение частот модуляции 8 и 12 Гц с помощью первого фильтра модулирующей частоты, выполненного на LC-контуре (С7, С8, TV5). Этот контур включен на выходе первого буферного каскада (на VT4), выполненного по схеме с общим коллектором и обеспечивающего согласование входного сопротивления фильтра с параметрами ограничителя. Выходной сигнал фильтра (выводы 1-2 TV5) через второй буферный каскад, выполненный также по схеме с общим коллектором (VT5, VT6) поступает на вход порогового элемента (симметричного триггера), выполненного на транзисторах VT7 и VT8. Триггер имеет высокий коэффициент возврата, который определяет коэффициент возврата приемника. Добротность контура С7, С8, TV5, настроенного на соответствующую частоту модуляции 8 или 12 Гц, равна
94 примерно шести. При расположении его перед пороговым элементом с высоким коэффициентом возврата (не менее 0,9) такой добротности вполне достаточно, чтобы обеспечить снижение сигнала на входе триггера ниже порога его срабатывания при поступлении на вход приемника сигнала с частотой модуляции, не соответствующей частоте настройки фильтра TV5, С7, С8. Для любых напряжений сигнала на входе приемника такое надежное разделение частот модуляции возможно только при наличии ограничителя. В этом случае напряжение сигнала на входе первого фильтра частоты модуляции может превышать напряжение, соответствующее чувствительности приемника, только в 1,5-2 раза, что по условию избирательности вполне допустимо. Следует отметить, что расположение первого фильтра модулирующей часто- ты перед пороговым элементом позволяет повысить защищенность приемника в целом и от гармоник тягового тока. Это определяется тем, что комбинированные частоты на выходе детектора, обусловленные гармоникой тягового тока, подавляются фильтром, настроенным на частоту модуляции и не сбивают работу триггера. Вследствие этого, а также из-за наличия ограничителя, при поступлении большой помехи имеет место загрубление чувствительности приемника. С выхода симметричного триггера сигнал поступает на вход выходного усилителя. Он представляет собой двухкаскадный двухтактный усилитель с двуполярным питанием и предназначен для питания путевого реле. Первый каскад усиления выполнен на транзисторах VT9 и VT10, включенных по схеме с общим коллектором. Второй каскад усиления выполнен на транзисторах VT11 и VT12 по схеме с общим эмиттером. Первый каскад работает в режиме усиления, а второй - в ключевом режиме. К выходу усилителя подключается второй фильтр частоты модуляции, выполненный на элементах С9, СЮ, TV6. Фильтр обеспечивает гальваническую развязку цепей питания усилителя от цепи реле, кроме этого, исключает возможность возбуждения путевого реле при повреждениях, приводящих к попаданию в цепь питания усилителя переменного тока промышленной частоты или его второй гармоники.
С выхода второго фильтра частоты модуляции сигнал поступает на выпрямитель VD5, а с него после выпрямления - на реле П (АНШ2-1230). Выходное напряжение путевого приемника не менее 4 В. Напряжение постоянного тока для питания приемника образуется двумя однополупериодными выпрямителями, содержащими диоды, конденсаторы и выравнивающие резисторы R32, VD9, Cl 1 и R33, VD10, С12. Входы выпрямителей по переменному току соединены параллельно, а выходы по постоянному напряжению - последовательно. В результате при подаче номинального напряжения питания 17,5 В на вход блока 21-22 выпрямители формируют двуполярное выпрямленное напряжение ±18 В. Общей точкой служит точка соединения конденсаторов СИ, С12. Напряжение ±18 В используют только для питания выходного усилителя. Для питания других цепей формируют стабилизированные напряжения ±6 и +12 В. Первое напряжение образуется стабилитронами VD6, VD7 и резисторами R29, R30. Оно служит для питания триггера и каскадов транзисторов VT1 и VT2. Это напряжение могло бы быть использовано и для питания остальных каскадов. В этом случае, однако, между первым и вторым буферным каскадом на транзисторах VT5 и VT6 и триггером появилась бы необходимость установки разделительного конденсатора большой емкости. Этот конденсатор служил бы для выделения двуполярного относительно общей точки триггера (+6 В) сигнала на его входе (базе транзистора VT7), необходимого для нормальной работы транзистора. Для исключения технических сложностей, связанных с установкой этого конденсатора в низкоомной цепи базы транзистора, было сформировано дополнительное напряжение +12 В (или ±6 В относительно точки +6 В) с помощью стабилитрона VD8 и резистора R31. В этом случае устанавливать разделительный конденсатор не требуется, так как буферный каскад будет формировать двуполярный сигнал относительно общей точки триггера. Такая организация питания связана с установкой разделительного конденсатора С6. Однако, это не вызывает технических трудностей, поскольку конденсатор устанавливают в высокоомной цепи; он имеет небольшую емкость.
Фактический коэффициент возврата триггера близок к единице. Для обеспечения устойчивой работы приемника, когда напряжение входного сигнала близко к его чувствительности, коэффициент возврата приемника несколько уменьшен (примерно 0,95) за счет слабой положительной обратной связи между транзисторами VT7 и VT2 через резистор R16. Расчетный коэффициент возврата приемника принят равным 0,8. Для исключения неправильной работы путевого реле при ошибочной установке приемника одного типа вместо другого эти приемники имеют разные выводы для подключения реле. При общем выводе 31 выводы 33,13, 52, 51 и 83 служат для подключения реле у приемников с несущими частотами 420, 480, 720, 780 и 580 Гц соответственно. Общая мощность, потребляемая от сети питания частотой 50 Гц, не превышает 5,0 В-А. В блоках приемников с помощью светодиодов VD11, VD12 обеспечивается световая индикация состояния приемника. Поочередное мигание светодиодов (с частотой модуляции) указывает на то, что на входе приемника присутствует напряжение сигнала выше чувствительности, и все его тракты до второго фильтра модуляции работают нормально. Ровное свечение одного из диодов и потухание другого свидетельствует о занятости рельсовой цепи или о повреждении приемника. Контрольные вопросы по теме: 1. Основные узлы структурной и принципиальной схем ПП. 2. Особенности схемы, назначение и характеристики входного фильтра. 3. Особенности схемы, назначение и характеристики фильтров модулирующей частоты.. 4. Характер светодиодной индикации. 5. Расчетный коэффициент возврата приемника. Чувствительность приемника. 6. Входное сопротивление приемника.
97 9. Техническое обслуживание АБТ и особенности поиска неисправностей Если слушатели обслуживают разные системы автоблокировки, то на занятиях должны использоваться несколько инструкций по ТРЦ. Например, для системы АБТЦ можно проводить пояснения по инструкции для участка Шульгино-Тарусская-Ока-Серпухов Московской ж.д. при электротяге постоянного тока (1999г.). Итак, для АБТЦ: Техническое обслуживание и ремонт устройств АБТЦ должны осуществлять- ся в соответствии с требованиями Инструкции по техническому обслуживанию устройств СЦБ ЦШ/4616, а также в соответствии с указаниями и нормами, изложенными в Инструкции по техническому обслуживанию устройств системы АБТЦ для конкретных участков дороги. Инструкция по техническому обслуживанию устройств системы АБТЦ прила- гается к техническим решениям по проектированию устройств АБТЦ на конкрет- ном участке и, как правило, утверждается руководителем департамента сигнализа- ции, централизации и блокировки МПС РФ. Работы по техническому обслужи- ванию устройств АБТЦ выполняют непосредственно старший электромеханик, электромеханики и электромонтеры для содержания устройств в постоянной исправности. Все реле, аппаратуру передающих и приемных устройств АБТЦ, а также передающую аппаратуру АЛС проверяют на соответствие их техническим требованиям в контрольно-испытательных пунктах дистанций сигнализации и связи. Инструкция по техническому обслуживанию перегонных рельсовых цепей ТРЦЗ автоблокировки АБТЦ включает в себя: - введение, содержащее сведения об основных характеристиках применяемой аппаратуры рельсовых цепей на участке; - технические указания по проведению измерений в рельсовых цепях ТРЦЗ; - рекомендации по отысканию в рельсовых цепях ТРЦЗ повреждений при ложной занятости;
98 - технические указания по регистрации измерений в ТРЦЗ; технические указания по работе на кабельной магистрали; - приложение 1, содержащее регулировочную таблицу для перегонных рельсовых цепей ТРЦЗ; - приложение 2, содержащее методику регулировки ТРЦЗ на конкретном участке дороги; - приложение 3, содержащее таблицу измерений; - принципиальные схемы ТРЦЗ. Такие положения инструкции как указания по измерениям, рекомендации по поиску неисправностей, указания по регистрации измерений, указания по кабель- ной сети и приложение 3, являются, по сути, общими для всех участков, на кото- рых применена система АБТЦ. Индивидуально представлены регулировочная таблица приложения 1, принципиальная схема ТРЦЗ и приложение 2 с уточнения- ми для конкретного участка дороги. Ниже даются пояснения по техническому обслуживанию устройств АБТЦ в рамках рассматриваемой инструкции. Технические указания инструкции по проведению измерений в ТРЦЗ относятся к текущему содержанию устройств в период после пуска их в эксплуатацию. При соблюдении норм, указанных в инструкции, устройства будут находиться постоянно в исправном состоянии. Однако первоначальная настройка и регулировка аппаратуры ТРЦ в процессе включения рельсовых цепей в эксплуатацию имеют важное значение. В инструк- цию включена методика регулировки ТРЦЗ (Приложение 2) на конкретном участ- ке. После выполнения регулировки по этой методике условия работы ТРЦ соответствуют требованиям основных режимов работы рельсовой цепи: нормаль- ного, шунтового и контрольного. Регулировка тональной РЦ заключается в установлении требуемого напряжения на входе путевого приемника (Vnn). Перед регулировкой необходимо убедиться в соответствии частот генератора и приемника и правильности установки напряжения питания. Следует проверить факт соответствия выходов фильтров ФПМ данным, представленным в таблице 1 Приложения 1. В процессе
99 эксплуатации напряжение переменного тока на выводах 21-22 блоков ПП должно быть в пределах 16,0-19,0В, а на выводах 41-43 блоков ГПЗ - 31,0-3 7,0В. После этого следует настроить фильтр ФПМ в резонанс на частоту сигналь- ного тока по максимальному значению на его выходе. Фильтр настраивают измене- нием емкости конденсаторов путем установки на блоке внешних перемычек. Правильность настройки фильтра проверяется по равенству напряжений на индуктивности (выводы 11-23) и емкости (выводы 71-23). В этом случае напряже- ния на указанных выводах также будут и максимальны. Фильтр подстраивают непосредственно в схеме ТРЦ, так как на его настройку оказывает влияние емкость подключаемой кабельной линии (около 0,05 мкф/км). Значения резонансной емкос- ти конденсатора и клемм для соответствующих внешних перемычек представлены в таблице 3 Приложения 1 инструкции по техническому обслуживанию. Действующее значение напряжения модулированного сигнала (Vnn) на входе путевого приемника (выводы 11-43) рельсовой цепи в зависимости от длины ТРЦ должно находиться в пределах, указанных в таблице 1 Приложения 1 вышеупомя- нутой инструкции. Меньшее значение напряжения Vnn, указанное в таблице 1, соответствует наиболее низкому сопротивлению балласта (мокрый балласт) и минимальному значению питающего напряжения, а большее значение - наиболее высокому сопротивлению балласта и максимальному значению напряжения пита- ния. Колебания напряжения в сети питания не должны превышать ±10% номиналь- ного значения. Если при сухом или промерзшем балласте напряжение Vnn окажется близким к меньшему пределу его значения или при мокром или влажном балласте оно будет близким к большему значению, то напряжение должно быть отрегулировано до нормальной величины. Регулировка напряжения должна проводиться путем изменения напряжения, подаваемого с выхода ГПЗ (выводы 2-52) на вход ФПМ (выводы 11-71). Регули- ровка осуществляется с помощью переменного резистора, ручка которого с фикси- рующим ее положение устройством, выведена на передние панели блоков ГПЗ. Напряжение на выходах ГПЗ (выводы 2-52), соответствующее максимальным значениям напряжения в сети питания, не должны превышать величин, указанных
wo в таблице 1 Приложения 1. (При минимальном напряжении в сети питания эти напряжения могут быть на 20% меньше). Напряжение на выходе (выводы 12-63) ФПМ больше, чем напряжение на его входе (выводы 11-71) в 4-5 раз. Напряжение на выходе (выводы 12-62) ФПМ больше, чем напряжение на его входе в 6,0-7,5 раз. Напряжение на выходе (выводы 12-61) ФПМ больше, чем напряжение на его входе в 7,5-9,5 раз. Примерные значения максимальных уровней напряжения на выходах фильтров приведены в таблице 1 Приложения 1 инструкции по ТРЦЗ автоблоки- ровки АБТЦ. Основными нормативными величинами, подлежащими регулировке, являются напряжение на входе приемника и выходе генератора. Значения всех других величин являются приблизительными, имеющими вспомогательный характер. Они позволяют оценить исправность всего тракта передачи сигнала, включая передающие устройства, кабельную линию, рельсовую линию, приемную кабельную линию и приемник непосредственно со станции. Если указанные соотношения выполняются, то тракт передачи исправен, и необходимо проверить исправность аппаратуры. Технические указания по текущему проведению измерений в рельсовых цепях ТРЦЗ отражают: • периодичность измерений: 1) Один раз в квартал электромехаником должно производиться измерение напряжения на входе путевого приемника (Vnn) каждой рельсовой цепи. Действующие значения этих напряжений указаны в вышеупомянутой регулировочной таблице. 2) Один раз в год электромехаником должна проводиться наружная проверка реле, трансформаторов и блоков в соответствии с инструкцией ЦШ/4616. При наружном осмотре блоков особое внимание должно обращаться на следующие неисправности: нарушение целосности кожуха; неисправное состояние замков блоков; нарушение целости пломб. Блок, имеющий хотя бы одно из указанных повреждений, должен быть заменен исправным
/р/ 3) Один раз в квартал электромехаником должно производиться измерение напряжения постоянного тока на путевом реле. При исправном приемнике и напряжении на его входе в соответствии с регулировочной таблицей оно должно находиться в пределах 4,0-8,0 В. В противном случае приемник должен быть заменен. 4) Два раза в год электромехаником должно производиться измерение напряжения питания блоков. На клеммах 21-22 блоков ПП это напряжение переменного тока должно находиться в пределах 16,0-19,0 В, а на клеммах 41-43 блоков ГПЗ - 31,0-37,0 В. • Тип измерительного прибора: измерения выполняются прибором класса точности не ниже 2,5 с внутренним сопротивлением не менее 1,3 кОм (например, Ц4312, Ц4380, B3-38, ВЗ-55). • Методику измерений: если напряжение на входе приемника отличается от номинальных значений, то должно быть проверено напряжение питания генератора. При отключении от номинальных значений должны быть приняты меры к выполнению и устранению причин. Особенности поиска неисправностей заключаются в том, что питание смеж- ных РЦ, как правило, осуществляется от одного общего питающего конца, а прием- ники смежных БРЦ включают последовательно в одну общую сигнальную пару. Это в большинстве случаев позволяет по реакции приемных устройств на повреж- дение выявить его характер и возможное место. Например, при ложной занятости ТРЦ: 1. Если путевые реле обесточены в смежных рельсовых цепях с общим питающим концом, то неисправность следует искать в цепи питающего конца от генератора до рельсовых нитей. 2. Если на приемном конце смежных рельсовых цепей с разными питающими концами обесточены оба путевых реле, то неисправность следует искать в цепи приемного конца этих рельсовых цепей от рельсовых нитей до входа приемников. Если напряжение на входе приемников соответствует
регулировочным данным, то следует проверить наличие напряжения питания приемников на выводах 21-22. 3. Если обесточено путевое реле в одной из смежных рельсовых цепей с общим питающим концом, то следует проверить неисправность приемника. Считается приемник неисправным, если на путевом реле напряжение постоянного тока ниже нормативного предела. Если приемник исправен (напряжение на путевом реле находится в пределах 4,0-8,0 В), то повреждение следует искать в рельсовой линии. 4. Если путевое реле обесточено в рельсовой цепи с питающим концом у изолирующего стыка, то следует проверить исправность приемника. Если он исправен, то следует проверить цепи питающего конца. Если они исправны, то повреждение следует искать в рельсовой линии. Технические указания по регистрации измерений касаются значений напряжения на входе путевого приемника, выходе генератора (входе передающего фильтра) и путевого реле, а также напряжения на кодовом трансформаторе. Напряжение на выходе ГПЗ (входе фильтра ФПМ) регистрируется только при выполнении регулировки рельсовой цепи или замене приборов. Результаты измерений должны быть внесены в журнал технической проверки устройств по форме, представленной в приложении 3 Инструкции по ТРЦ. Технические указания по выполнению работ на кабельной сети касаются правильности монтажа кабельной магистрали при пуско-наладочных работах и правильности различных переключений в кабельной линии с целью исключения случаев соединения жил одной пары с жилами других пар. После окончания работы на кабельной магистрали: - необходимо проверить изоляцию жил кабеля в соответствии с требованиями инструкции ЦШ/4616; - подключить к кабелю входы приемных устройств всех рельсовых цепей в соответствии с проектом; - исключить передачу кодовых сигналов АЛС изъятием трансмиттерного реле (или другим способом);
юз - подключить выход одного передающего устройства рельсовой цепи к соответствующей по проекту паре кабеля; при свободном состоянии блок- участка путевые реле рельсовых цепей, к которым подключено передающее устройство, должны находиться под током, а путевые реле других рельсовых цепей - обесточены; - выполнить аналогичные проверки для передающих устройств других рельсовых цепей; - проверить выполнение шунтового режима путем наложения нормативного шунта на концах и в середине рельсовой цепи; - если условия шунтового режима выполняются, а возбуждение путевого реле происходит только от передающего устройства соответственной рельсовой цепи, то кабельная магистраль может быть включена в эксплуатацию; в противном случае должны быть приняты меры по исключению неправильных соединений в кабеле (распаривание жил, соединение разных пар и др.) Проверка на отсутствие однополюсных объединений в монтаже осуществляется посредством поочередного вынимания соединительных дужек на кабельном кроссе, соединяющих кабельные цепи передающих и приемных концов РЦ с монтажом. При этом вынимание любой дужки должно приводить к обесточиванию путевого реле соответствующей РЦ. В том случае, если вынимание одной из дужек не приводит к обесточиванию соответствующего путевого реле или вызывает его работу в импульсном режиме, следует проверить правильность выполнения монтажа, используемого для подключения аппаратуры к питающему и приемному концу указанной РЦ. Регулировочная таблица 1 приложения 1 рассматриваемой инструкции включает в себя регулировочные характеристики перегонных рельсовых цепей в нормальном режиме и режиме АЛСН. Пример указанных характеристик представлен ниже.
104 Таблица 1 * - на питающей РЦ 1-1П/1-ЗП требуется использовать выход фильтра 140 Ом (вы- воды 12-63); во всех остальных РЦ используется вывод - 400 Ом (выводы 12-62). После обзора инструкции по техническому обслуживанию устройств систе- мы АБТЦ слушателям демонстрируется методика регулировки ТРЦ на действую- щем макете рельсовой цепи тональной частоты. Контрольные вопросы по теме: 1. Нормативные документы, в соответствии с которыми должны выполняться работы по техническому обслуживанию устройств автоблокировки с тональными рельсовыми цепями. 2. Основные разделы инструкции по техническому обслуживанию рельсовых цепей ТРЦЗ автоблокировки АБТЦ. 3. Основная нормативная величина, подлежащая регулировке в ТРЦ. 4. Основные показатели регулировочной таблицы. 5. Методика регулировки рельсовой цепи тональной частоты в соответствии с регулировочной таблицей. 6. Особенности поиска неисправностей при ложной занятости ТРЦ. 7. Тип применяемых измерительных приборов.
405 10. Порядок учета отказов и сбоев, контроль за учетом отказов и сбоев С целью повышения качества учета и анализа отказов устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ, и выработки мер, направленных на снижение их количества, в дополнение к существующему порядку ЦШ МПС разработало дополнительный документ (письмо ЦШ МПС от 25.02.2000 г. №ЦШЦ-87/37) «Порядок расследования и учета отказов устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ» и таблицы: №1 «Нарушения нормальной работы устройств АБТ»; №2 «Учет отказов аппаратуры АБТ»; №3 «Учет нарушений нормальной работы устройств АЛСН на участках с АБТ». Этот документ предусматривает: 1. Организацию учета отказов и сбоев устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ, в соответствии с таблицами №№1-3. 2. Порядок передачи информации через диспетчерский аппарат. 3. Оперативную разработку мер, направленных на повышение надежности и качества изготовления аппаратуры АБТ на основании информации, получаемой от железных дорог об отказах (поручено ВНИИАС МПС, ГТСС, C-Петербургскому ЭТЗ, Лосиноостровскому ЭТЗ и Дирекции электротехнических заводов МПС «Транссигналсвязьзаводы»). Порядок расследования и учета отказов устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ 1 .Порядок информации, расследования и учета отказов устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ, должен выполняться в полном соответствии с указанием МПС от 1 марта 1996 г. №М-203 у. 2 .Диспетчер ШЧ учитывает в Журнале учета повреждений устройств автоматики и телемеханики формы ШУ-78 все случаи отказов (сбоев) устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ, на железнодорожных станциях и перегонах, независимо по вине какого предприятия железной дороги они допущены.
ЮВ 3 .Диспетчер ШЧ передает диспетчеру Ш в течение суток данные об отказах устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ, оформленные в Журнале формы ШУ-78, по видам устройств, причинам возникновения отказа с указанием предприятия, к которому отнесен отказ. 3.1. Сведения о нарушениях нормальной работы устройств АБТ представляются по форме, приведенной в таблице №1. 3.2.В случае отказа аппаратуры АБТ таблица №1 дополняется сведениями об отказавшей аппаратуре по форме, приведенной в таблице №2. 3.3.Сведения о нарушении нормальной работы устройств АЛСН на участках, оборудованных АБТ, представляются по форме, приведенной в таблице №3. 4.Диспетчер Ш в течение суток сообщает данные таблиц №№1-3 по электронной почте или по факсу диспетчеру ЦШ, а также в адреса В НИИ АС МПС, ГТСС, C-Петербургского ЭТЗ, Лосиноостровского ЭТЗ и Дирекции электротехнических заводов МПС «Транссигналсвязьзаводы». 5.В ЦШ одновременно с таблицами сообщается о мерах, принятых руководством службы Ш по повышению надежности работы устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ. б.Сведения об отсутствии отказов в работе устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ, передаются ежедневно диспетчером Ш диспетчеру ЦШ. 7.Ежемесячно, до 10 числа последующего месяца, диспетчером Ш представляются диспетчеру ЦШ сведения по форме: 7.1.Общее количество отказов устройств АБТ (за месяц), в том числе по службам Ш, П, Э, Д. 7.2.То же на 100 км эксплуатационной длины участков, оборудованных АБТ. 7.3.Общее количество сбоев АЛСН (за месяц) по причине неисправности напольных устройств на участках, оборудованных АБТ, в том числе по службам Ш, П, Э. 7.4.То же на 100 км эксплуатационной длины АЛСН на участках с АБТ.
10? 7.5.Общее количество сбоев АЛСН (за месяц) по причине неисправности локомотивных устройств на участках, оборудованных АБТ, в том числе по службам Ш и Т. 7.6.То же на 1000 км пробега локомотивов по этим участкам. 7.7.Общее количество выключений устройств АЛСН в пути следования (за месяц) на участках, оборудованных АБТ, в том числе по службам Ш и Т. 7.8.То же на 10 000 км пробега локомотивов по этим участкам Контрольные вопросы по теме: 1.Основные разделы документа «Порядок расследования и учета отказов устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ». З.Назовите организации, в которые рассылаются данные о сбоях и отказах аппаратуры АБТ и основные функции этих организаций по устранению нарушений в работе этой аппаратуры. 3.Краткое содержание таблиц №№1-3, прилагаемых к документу «Порядок расследования и учета отказов устройств АБТ и АЛСН на участках, оборудованных АБТ».
Таблица № 1 Нарушение нормальной работы устройств АБТ на______________ж.д. по состоянию на «»200________________г. Номер и наименование дистанции 1 Место отказа (перегон, с.у., станция) 2 Тип системы (АБТ, АБТЦ, ЦАБ и ДР-) 3 Дата и время возникновения отказа 4 Дата и время восстановления работы устройств 5 Длительность отказа 6 Некачественное содержание рельсовых цепей работниками службы П 7 Неудовлетворительное содержание устройств СЦБ 8 Нарушение правил производства работ электромехаником 9 Отказ аппаратуры (тип) 10 Потеря в контакта в клеммных и разъемных соединениях 11 Неудовлетворительное состояние устройств энергоснабжения 12 Неправильные действия ДСП 13 Отказ по вине завода - изготовителя 14 Схемные (проектные) ошибки 15 Ошибки, допущенные при пуске устройств в эксплуатацию 16 Повреждение устройств посторонними лицами 17 Повреждение устройств строительными организациями 18 Причина не установлена 19
Ю9 Учет отказов аппаратуры АБТ Таблица №2 на_________________ж.д.по состоянию на «»200__________________г. Номер и наименование дистанции 1 Дата и время отказа (число, месяц, часы, минуты) 2 Место отказа (перегон и номер с.т., или станция, модуль) 3 Время уведомления ШН (час-мин) 4 Время прибытия ШН на место отказа (час-мин) Время восстановления работы устройств (час-мин) 6 Длительность отказа (час-мин) 7 Тип аппаратуры (генератора, приемника, фильтра и др.) («М» - модернизирован) 8 Заводской номер 9 Год и месяца выпуска 10 Завод - изготовитель 11 Дата проверки в РТУ (число, месяц, год) 12 Дата установки в эксплуатацию (число, месяц, год) 13 Приняты ШН меры (замена, регулировка напряжения и т.п.) 14 Характер проявления отказа (признаки отказа) 15 Условия эксплуатации прибора(в помещении, работа обогрева р.ш., наличие ДТ, наличие соединителей, тем- пература окружающей среды и т.п.) 16 Напряже- (вольт) На входе прибора Фактическое 17 При последней провер- 18 По норме 19 На выходе при- Фактическое 20 При последней провер- 21 По норме 22 Питание прибора Фактическое 23 При последней провер- 24 По норме 25 Источника пита- Фактическое 26 При последней провер- 27 По норме (207-242) 28 Принятые ШЧ организационные и технические меры (прибор отремонтирован, отправлен в ШЛ, на завод - составлен рекламационный акт, и т.п.) 29 Дата и результат проверки прибора (акт). Принятые меры в РТУ 30 вШЛ 31 На заводе 32
но Таблица №3 Учет нарушений нормальной работы устройств АЛСН на участках с АБТ на ж.д. по состоянию на 200_____________________________г. 1- Общее количество сбоев АЛСН по напольным устройствам количество 1 1.1 Распределение сбоев по службам «П» 3 «Э» 4 1.2 По службе «Ш» Искажение временных характеристик кодов 5 Короткие стрелочные секции 6 Неисправность ТШ (ТР) 7 Неисправность КПТ и др. 8 Снижение амплитуды кодового тока 9 Недостатки схемы кодирования 10 Двойная смена кода 11 Пересечение с ЛЭП 12 Единичные сбои 13 Хищения 14 Рельсовые Отсутствие (неисправность)соединителей 15 Асимметрия тягового тока 16 1.3 По службе «П» Рельсовые Отсутствие (неисправность) соединителей 17 Неисправность изолирующих элементов 18 Неисправность стыков на графит смазке 19 Понижение сопротивления балласта 20 Влияние объемно - закаленных рельсов 21 1.4 По службе «Э» Выключение электроэнергии 22 Нестабильность энергоснабжения 23 Неисправность заземления контактных опор 24 Неисправность искровых промежутков 25 1.5 Причина не установлена 26 2. Общее количество сбоев по локомотивным устройствам 27 2.1 По службе «Ш» Усилитель 28 Дешифратор 29 Фильтр 30 Общий ящик 31 Всего 32 2.2 По службе «Т» Всего 33 2.3 Причина не установлена 34 3. Общее количество выключений устройств АЛСН в пути следования 35 3.1 По службе «Ш» | Усилитель 36 Дешифратор 37 J Фильтр 38
По службе «Т» Общий ящик Причина не установлена 39 40 41 42 Примечание: сведения об одном и том же нарушении нормальной работы устройств АЛСН на одном и том же месте, полученные из разных источников информации (ДСП, ТЧ и т.п.) , учитываются как один случай.
//£ 11. Характерные отказы в устройствах АБТ и методы их устранения. Отказы в устройствах автоблокировки определяются неисправностями в аппаратуре, в кабельной и рельсовой линиях, а также нарушениями логических зависимостей между схемами при занятии и освобождении поездом рельсовых Возможные неисправности путевого приемника (ПП) и способы их устранения приведены в таблице. Таблица Наименование неисправности, внешнее проявление Вероятная причина Методы устранения неисправности Отсутствие напряжения на выходе ПП 1. Неисправны: - вторичный источник питания постоянного тока; - выходной усилитель; - симметричный триггер; - усилитель тока; - демодулятор; - низкочастотный промежуточный фильтр; - выходной фильтр. 2. Частота модуляции входного АМ-сигнала отличается от номинальной. 1. Выявить неисправ- ность и устранить ее. Настроить низкочас- тотный промежуточ- ный и выходной фильтр. 2. Выявить неисправ- ность и устранить ее. Настроить входной фильтр. 3. Установить номинальную частоту модуляции входного АМ-сигнала. Напряжение на выходе ПП менее 4,2 В 1. Расстроен выходной фильтр. 2. Неисправны: - вторичный источник питания постоянного тока; - выходной усилитель. 1. Настроить выходной фильтр. 2. Выяснить неисправность и устранить ее. Оперативному нахождению неисправности в схемах рельсовых цепей способствует наличие на передних панелях блоков путевого генератора и путевого приемника светодиодов, сигнализирующих об исправности блока и о режиме его
//5 работы. Погасшее состояние светодиодов свидетельствует об отсутствии питающего напряжения или о неисправности самого блока. При наличии питания и исправности путевого генератора один из светодиодов должен иметь ровное свечение, а второй - мигающее с частотой модуляции сигнала. Пропадание мигающего показания сигнализирует о неисправности блока. При свободности рельсовой цепи и ее правильной регулировке на путевом приемнике оба светодиода должны попеременно мигать с частотой модуляции сигнала рельсовой цепи. Пропадание мигающего показания светодиодов сигнали- зирует о недостаточном уровне сигнального тока на входе приемника (вследствие шунта или повреждения РЦ) или о неисправности приемника. Необходимо помнить, что превышение максимально допустимого уровня сигнала на входе путевого приемника приводит к обесточиванию путевого реле. Ровное свечение любого из светодиодов сигнализирует лишь о наличии напряжения питания. Неисправность рельсовой цепи тональной частоты, как правило, приводит к ее ложной занятости. При возникновении ложной занятости рельсовой цепи необходимо проверить, не проводились или не проводятся ли на ней какие-либо работы, и лишь после этого приступать к поиску отказавшего элемента. Имеются рекомендации по отысканию повреждений в рельсовых цепях ТРЦЗ при ложной занятости. Они включены в инструкцию по техническому обслуживанию устройств системы автоблокировки с ТРЦ. Подробно можно ознакомиться с ними в главе 9. Определить зону поиска неисправности по указанным рекомендациям (в цепи питающего конца или в цепи приемного конца) при централизованном размещении аппаратуры. Сначала следует обратить внимание на контрольную сигнализацию схемы контроля кабеля и состояние соответствующего индивидуального реле ПКЛ или РКЛ. При отсутствии данной схемы на посту ЭЦ, необходимо выявлять неисправность в рельсовой цепи с учетом проверки исправности кабельной линии.
//4 В общем случае алгоритм поиска неисправности в рельсовых цепях тональной частоты показан на рис. 11.1. Он представляет собой перечень последовательных действий по поиску неисправностей. Данный алгоритм позволяет, максимально использовав преимущества централизованного размещения аппаратуры, сократить время поиска отказавшего элемента. В приведенном алгоритме не указаны конкретные значения напряжений на элементах рельсовой цепи в нормальном режиме из-за их индивидуальности для каждой РЦ. Эффективным средством определения зоны неисправности может служить также включение аппаратуры ТРЦЗ самой на себя, минуя рельсовую линию. Так, при возникновении ложной занятости можно отключить выход путевого фильтра от рельсовой линии (на кроссе) и через резистор 1,5-2,0 кОм подключить к входу приемника, также предварительно отключенному от рельсов. Если путевое реле встает под ток, значит зона неисправности находится вне релейного помещения, в противном случае отказавший элемент следует искать внутри релейного помещения. Рассмотрим конкретный пример поиска неисправности в рельсовой цепи тональной частоты. В таблице приведены значения напряжений на отдельных элементах схемы до возникновения неисправности; UH - напряжение на рельсах в начале рельсовой цепи (на питающем конце). I f,Tn I 1м I иг,в I Цф,В I ин,в I ипп,В~'~| I 480/8 I 400 I 2,3 | 16,5 | 0,33 | 0,5 | После возникновения ложной занятости контрольная сигнализация на панели блока путевого приемника стала показывать только наличие питания (ровным свечением одного из светодиодов). При этом напряжение на входе приемника оказалось менее 0,1В. Светодиоды соответствующего путевого генератора сигнализируют о наличии питания и исправности этого блока. Напряжения на выходе путевого генератора и фильтра остались такими же, как и до возникновения неисправности.
Контрольная белая лампа схемы контроля кабеля сигнализирует ровным свечением об исправности кабельной сети, а включенное состояние индивидуальных реле ПКЛ и РКЛ означает исправность кабельной цепи питающего и приемного концов проверяемой ТРЦ. Напряжение на кроссе питающего конца без отключения кабельной линии составило 16,0 В, что также указывает на исправность аппаратуры и монтажа питающего конца. Напряжение на кроссе релейного конца стало менее 0,1 В. Из проведенных измерений можно сделать вывод, что неисправность находится вне релейного помещения в зоне рельсовой линии. В том случае, когда от генератора питается еще один приемник и его путевое находится под током, измерения на питающем конце можно и не производить. Сразу после измерения напряжения на кроссе релейного конца можно сделать вывод, что неисправность находится вне релейного помещения. Этого же результата можно добиться путем включения аппаратуры ТРЦЗ самой на себя. После определения зоны неисправности переходим к измерениям напряжений на элементах рельсовой цепи, находящихся вне релейного помещения. Напряжение на первичной обмотке ПТ релейного конца составило менее 0,1 В, что ниже требуемого значения 0,4 В по нормам. Напряжение на первичной обмотке ПТ питающего конца оказалось равным 15 В, что соответствует напряжению на этой обмотке в исправном состоянии. Напряжение на рельсах у питающего конца составило 0,33 В. На основании проведенных измерений делаем вывод о неисправности рельсовой линии. Путем дальнейших измерений напряжения на рельсах при продвижении от питающего конца к релейному было обнаружено резкое уменьшение значения напряжения после прохода стыкового соединителя. Возрастание переходного сопротивления в этом соединителе и привело к ложной занятости рельсовой цепи. Аналогично проводится поиск других видов неисправностей. При этом необходимо использовать преимущества конкретных условий размещения аппаратуры, что позволяет сократить время поиска отказавшего элемента. Например, если питающий конец подключается к рельсовой линии ближе к посту
<16 ЭЦ, чем релейный, то следует сначала измерить напряжение на нем, а затем на рельсах по ходу движения к релейному концу и т.д. Контрольные вопросы по теме: 1. Возможные неисправности путевого приемника и способы их устранения. 2. Характер контрольной сигнализации блоков путевого приемника и путевого генератора и схемы контроля неисправности кабельной линии. 3. Особенности поиска неисправностей по рекомендациям инструкции по техническому обслуживанию устройств системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты. 4. Примерный алгоритм поиска неисправности в рельсовой цепи тональной частоты.
и? 12. Электромагнитная совместимость устройств АБТ с устройствами тягового энергоснабжения и тягового оборудования электроподвижного состава На участках с электротягой рельсовые цепи должны быть защищены от опасного и мешающего действия тягового тока и его составляющих. Опасным принято считать такое влияние тягового тока, которое может привести к ложному контролю свободности РЦ при ее фактической занятости и тем самым к нарушению безопасности движения поездов. Мешающее влияние проявляется в том, что при фактической свободности участка пути нарушается нормальная работа РЦ, вследствие чего фиксируется ложная занятость участка, что может привести к сбоям в работе и задержкам в движении поездов. При использовании на электровозах тиристорных схем управления тяговыми двигателями расширяется спектр и уровни помех тяговой сети на рельсовые цепи. Это в полной мере относится и к двухсистемным электровозам ЭП10. Наиболее эффективным решением проблемы ЭМС тяговой сети и РЦ является разделение диапазонов используемых частот. Однако, использование на ЭПС различного рода преобразователей существенно расширяет спектр частот тягового тока, и в новых типах РЦ существенно возрос диапазон используемых частот. Полностью разделить диапазоны сигнальных частот от составляющих тягового тока практически не представляется возможным. В этих условиях защита приемных устройств РЦ от опасного и мешающего действия помех тягового тока должна осуществляться путем выбора соответствующего уровня сигнального тока в рельсах и его кодирования с целью придания дополнительных отличительных признаков. В ТРЦ защита приемных устройств от помех осуществляется как по уровню сигнального тока в рельсах, так и использованием модуляции токов несущих частот частотами 8 или 12 Гц. Ток помехи, попадающий в полосу пропускания приемных устройств этих РЦ, при наличии в них асимметрии может оказывать мешающее влияние. В системе АЛСН с несущей частотой 50 Гц для передачи сигналов с пути на поезд применяются кодовые сигналы в виде посылок импульсов и интервалов.
нз Длительность импульсов в зависимости от передаваемых кодовых сигналов состав- ляет от 0,2 до 0,6 с; длительность интервалов между импульсами в коде - до 1,5с; а длительность большего интервала между кодовыми посылками от 0,5 до 0,8 с. В новой перспективной системе АЛС-ЕН для передачи информации с пути на поезд применяются фазоманипулированные сигналы на несущей частоте 175 Гц. Ток помех, попадающий в полосу пропускания приемных устройств АЛСН и АЛС- ЕН, будет оказывать мешающее влияние. Таким образом, приемные устройства ТРЦ, а также приемные устройства систем АЛС будут подвержены мешающему влиянию помех тягового тока. При оценке допустимого уровня помех в случае мешающего влияния учитываются расчетные уровни помех, соответствующие нормальным условиям эксплуатации и расчетным уровням асимметрии РЦ (до 12%). В случае же опасного влияния должны учитываться условия, при которых создается наибольший уровень помех: полная асимметрия РЦ (например, при обрыве одной из нитей РЦ), возможные нарушения нормальной работы преобразователей на локомотиве, повреждение фильтра и др. Допустимые уровни помех, попадающих в полосу пропускания фильтров, с учетом мешающего влияния для сигнальной частоты 175 Гц системы АЛС-ЕН и для сигнальных частот ТРЦ приведены в таблице 12.1. Они были определены исходя из расчетного уровня асимметрии (до 12%) рельсовых цепей, полагая, что в случае превышения расчетного значения асимметрии РЦ возможно лишь мешающее влияние. При этом длительность воздействия помехи принималась 0,5 с.
//£ Таблица 12.1 Частота Сигнального тока, Гц Граничные частоты полосы пропускания, Гц Допустимый уровень помех тягового тока электровоза, Аэфф Характер влияния помех на цепи 175 167...184 0,4 Мешающее 420 408...432 0,35 То же 480 * 468...492 0,35 То же 580 568.-.592 _ 0,35 J То же 720 708...732 0,35 То же 780 768...792 0,35 То же 4545 4508...4583 0,2 То же 5000 4963...5038 0,2 То же 5555 5518...5593 0,2 То же Контрольные вопросы по теме: 1. Расчетный уровень асимметрии рельсовых цепей. 2. Какие расчетные условия принимаются при оценке допустимых уровней помех в случае мешающего влияния тягового тока электровоза на приемные устройства рельсовых цепей тональной частоты. 3. Показатели таблицы допустимых уровней помех.
/20 13. Перспективы совершенствования систем автоблокировки В соответствии с программами обновления и развития средств железнодорожной автоматики на 2000-2004 гг. на железных дорогах РФ предусматривается применение следующих перспективных систем АБ: 1 .АБ с рельсовыми цепями тональной частоты (ТРЦ). Они заменяют системы АБ с импульсными и кодовыми РЦ и успешно конкурируют с фазочувствитель- ными РЦ в устройствах ЭЦ благодаря высокой надежности, высокому коэффициенту возврата путевого приемника, высокой помехозащищенности и защищенности от взаимных влияний тягового тока и некритичности к температуре окружающей среды. Системы АБ на основе ТРЦ могут применяться на одно- и многопутных участках железных дорог с любым видом тяги поездов. Созданные на основе РЦ типа ТРЦЗ системы АБ с централизованным размещением аппаратуры ЦАБ-АЛСО, ЦАБС отличаются улучшенными эксплуатационными показателями и меньшими затратами на строительство. Наиболее перспективная система ЦАБ-АЛСО без проходных светофоров и изолирующих стыков предназначена для организации интервального регулирова- ния движения поездов (ИРДП) по сигналам системы АЛСН. Расстояние между пунктами размещения аппаратуры в системе ЦАБ-АЛСО составляет при автономной тяге до 30 км, а при электротяге - до 20 км. Отметим, что в настоящее время применяются также системы АБ типа АБТ, АБТС и АБТЦ. Применение систем АБ на основе ТРЦ без изолирующих стыков позволяет производить укладку бесстыкового пути в пределах целого перегона, за счет чего значительно снижаются затраты на обслуживание пути и повышается надежность работы АБ в целом. Срок службы аппаратуры ТРЦ составляет 15 лет. В настоящее время на сети ж.д. РФ и ближайшего зарубежья оборудовано более 3 тыс. км пути устройствами АБ с ТРЦ. 2 .Микроэлектронная АБ числового кода - КЭБ-1 и КЭБ-2 (КЭБ). Это аналог числовой кодовой АБ, не содержащий электромеханических элементов. КЭБ выполнена на микропроцессорах и микросборках, что предполагает увеличение срока службы до 10-15 лет и исключение необходимости текущего обслуживания.
Конструктивное исполнение КЭБ предусматривает возможность ее использования взамен аппаратуры числовой кодовой АБ без проведения монтажных работ. Система внедрена на Октябрьской ж.д. З .Система АБ на базе микропроцессорной техники АБ-Е2. Включает РЦ без изолирующих стыков и имеет децентрализованное размещение аппаратуры, совместима с эксплуатируемыми системами АЛС типа АЛСН и КЛУБ. В АБ-Е2 используются частотные каналы с несущими 1950, 2170, 2440 и 2790 Гц. Обеспечение безопасности функционирования достигается за счет: трехкрат- ного резервирования модулей; жесткой синхронизации и потактного сравнения сигналов в контрольных точках отдельных комплектов аппаратуры; применения специальных устройств контроля с односторонними отказами, обеспечивающими надежное отключение неисправного комплекта и последующий его ввод в работу. Для кодирования сигналов применяется модифицированный код Бауэра и двухкратная фазовая манипуляция (2ФРМ). В системе используются методы адаптивной обработки передаваемых сигналов, что повышает устойчивость работы РЦ, имеющих длину до 3-5 км. Микропроцессорный приемо-передатчик контролирует целостность и свободность рельсового пути, осуществляет передачу информации между сигнальными точками о состоянии рельсовых линий, управляет огнями проходных светофоров по условиям безопасности движения, а также обеспечивает передачу на станции информации о поездном положении на перегоне и исправности аппаратуры сигнальных точек. В настоящее время во ВНИИАС МПС разрабатывается вариант АБ с использованием дополнительного цифрового канала передачи информации, что соответствует современным тенденциям развития и зарубежных систем АБ. Это позволит перейти от традиционно используемых фиксированных блок-участков к подвижным и повысить тем самым пропускную способность перегонов. На период 10-15 лет остается целесообразным применение ЦАБ, а на ближайшую перспективу - координатной системы с каналами радиосвязи. При этом надо отметить, что применяемые в настоящее время серийные ЦАБ имеют тот недостаток, что требуют применения большого количества дорогостоящих и
дефицитных кабельных пар для соединения РЦ со станционной аппаратурой. Для устранения данного недостатка целесообразно повысить эффективность использования кабельных пар путем их частотного и временного уплотнения для совместной передачи сигналов АБ и АЛС. Развитие систем интервального регулирования движением поездов (СИРДП) К СИРДП относятся системы ПАБ, АБ и АЛС. Они предназначены для обеспечения безопасных интервалов между движущимися поездами и препятствиями на их пути следования. Что касается требованиям к СИРДП на перспективу в 10-15 лет, то они должны иметь модульное исполнение и реконфигурируемые структуры. Должны использоваться наиболее отработанные к настоящему времени базовые микропроцессорные модули нового поколения. При этом системы АБ и АЛС должны удовлетворять следующим требованиям: - системы АБ и АЛС должны иметь совмещенную аппаратуру на передающем конце РЦ, т.е. иметь общий передатчик сигналов; аппаратура систем АБ и АЛС должна иметь возможность реконфигурации для применения на участках пути с изолирующими стыками и без них; аппаратура систем АБ должна предусматривать режимы работы с напольными светофорами и без них; аппаратура систем АБ и АЛС должна предусматривать работу в режиме АЛСО. Для условий РЖД целесообразно определять координату каждого поезда с помощью локомотивных средств и передавать эту информацию по каналам радиосвязи в центр управления поездами (ЦУП), в котором эта информация вместе с информацией о перевозимых грузах используется для оптимизации перевозочным процессом. Применение СИРДП позволяет: адаптировать их структуру к размерам движения поездов; максимально упростить напольные устройства и благодаря этому существенно снизить эксплуатационные расходы. Важной является также проблема снижения энергоемкости систем АБ и АЛС. При этом минимально необходимая мощность передатчика определяется характером и уровнем помех в
<25 рельсовых и кабельных линиях, помехоустойчивостью каналов АБ и АЛС, а также заданным уровнем достоверности передачи информации. Характер и уровень помех определяется диапозоном рабочих частот систем АБ и АЛС, видом тяги, способом и средствами регулирования тяги электровозов. Диапозоны рабочих частот систем АБ и АЛС на участках без изолирующих стыков зависят также от заданной величины зоны дополнительного шунтирования. Стратегия оборудования техническими средствами железнодорожной автоматики (СЖАТ) линий различных.категорий Уменьшение объема перевозок на части линий и как следствие этого - избыточность оснащения техническими средствами ЖАТ привели к убыточности эксплуатации этих средств и необходимости анализа линий РЖД с точки зрения обоснованности уровня их оснащения средствами ЖАТ. Появилась необходимость приведения уровня оснащенности линий СЖАТ в соответствие с размерами движения при сохранении требований обеспечения безопасности движения. В связи с этим предложено разделить все РЖД на 4 категории: 1 .Линии с интенсивным движением для скоростного и высокоскоростного движения. 2 .Линии с интенсивным и обычным движением, требующим реализации пакетного графика. 3 .Линии с малой интенсивностью имеющие постоянную регулярность движения. 4 .Линии с малой интенсивностью и отсутствием регулярного графика движения. Техническая оснащенность железнодорожных линий в зависимости от категории и этапа внедрения приведена в таблице 13.1. Линии первой категории. Рекомендуется применение типовой микропроцес- сорной ЭЦ, соответствующей современным ЭТТ, имеющей модули сопряжения с действующими ДЦ; бесстыковых рельсовых цепей на перегоне и станциях (АБ с ТРЦ), а на локомотивах - комплексного локомотивного устройства безопасности (КЛУБ).
ТАБЛИЦА 13.1 ^-^ДТЕГОРИИ ЛИНИЙ ЭТАП ВНЕДРЕНИЯ^-^ I II III IV СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИС- ТЕМЫ И ИХ МОДЕРНИ- ЗАЦИЯ -автоблокировка числового кода и тональные рельсовые ЦеПИ’ эц,эци ДЦ, в том числе «Не- ва», «Луч» - АЛСН+САУТ, - КЛУБ+САУТ охраняемые переез- дуплексная радио- автоблокировка числового - эц ДЦ для некоторых участков Охраняемые и неохраняемые переезды - АЛСН+УКБМ,АЛСН+САУТ, КЛУБ - радиосвязь симплексная автоблокировка чи- слового кода - эц Охраняемые и неох- раняемые переезды - АЛСН+УКБМ с ко- дированием участков приближения на по- луавтоматической автоблокировке радиосвязь сим- плексная полуавтоблокировка, телефонные средства ЭЦ, ручное управле- ние стрелками АЛСН+УКБМ с коди- рованием участков приближения на полу- автоматической авто- блокировке радиосвязь симплекс- Перспектива развития систем -полуавтоматическая блокировка с контролем свободности пе- регона счетчиками осей (полносоставность поезда) -ДЦ для малодеятельных линий, телеконтроль преездов -ЭЦ, в том числе с элементами дистанционного управления стрелками и переездом по радиоканалу -точечная локомотивная сигнализация (в дополнении к АЛСН) -передача ответственных приказов по радиоканалу "станция- станция", "станция-локомотив" -возможность сезонной реконструкции системы управления для сокращения расходов и повышения живучести системы без проходных светофоров (малокабельный вариант) -микропроцессорная централизация и микропроцессорно-релейная централизация, (в сочетании МАЛС) -микропроцессорные ДЦ типа «Сетунь» с передачей ответственных приказов для САУТ и автоведения -многозначная локомотивная сигнализация для АЛСО (с непрерыв- ным, (АЛС-ЕН) точечным радиоканалом) -передача ответственных приказов по радиоканалу в тракте "станция- станция", "станция-локомотив" ских средств ными станциями Переход к координатным системам интервального регулирования движения с минимизацией напольных устройств и сосредоточенбием аппаратуры на станции и локомотиве сти объектов
При модернизации СИРДП на входах и выходах станций необходимо установить аппаратуру точечных каналов связи (ТКС) с двухсторонней передачей информации, обеспечивающих необходимой информацией системы САУТ и автоведения, а также аппаратуру счета осей (СО) поезда. Последняя позволяет резервировать РЦ на перегоне при их отказе, но может быть также использована самостоятельно в экономически оправданных случаях. В перспективе на длинных участках целесообразно ориентироваться на централизованный вариант АБ с ТРЦ без проходных светофоров с дублированием каналов связи для передаваемой на локомотив информации: рельсовые цепи- радиоканал; рельсовые цепи -ТКС; радиоканал-ТКС. На станциях следует применять МПЦ. Для защиты от проезда маневровых светофоров, задания и регулирования скорости движения маневровых локомотивов и создания нижней ступени АСУ станций следует применять маневровую АЛС (МАЛС) с передачей информации между локомотивными и постовыми устройствами в зоне станции по радиоканалу. При использовании альтернативных рельсовым цепям средств должны применяться предварительные способы контроля целостности рельсов. Система АЛС должна информировать машинистов о свободности до 5-ти блок-участков и быть увязана с АБ и переездной сигнализацией. Линии второй категории. Для них предусматривается постепенная замена в плановом порядке действующих АБ и ЭЦ на АБ с ТРЦ и РПЦ (МРЦ), а также применение типовых ДЦ нового поколения, в которых центральные посты реализованы на ЭВМ. В релейно-процессорных ЭЦ (РПЦ) на процессорную часть возлагается меньше ответственных операций, чем в МПЦ, они более приспособ- лены к существующей технологии эксплуатации. В перспективе на данных линиях предусматривается резервирование РЦ на перегонах с помощью СО, ТКС или радиоканала. При переходе от систем АБ к СИРДП без путевых светофоров целесообразно осуществлять контроль исправности рельсовых линий с помощью цифрового локомотивного приемника, т.е. заменить непрерывный контроль целостности рельса (по уровню тока на приемном конце РЦ) на периодический
12G контроль с локомотивов по дискретным уровням токов в пределах длины РЦ. Данный способ целесообразен для линий 2-й и 3-й категории. Линии третьей категории. В настоящее время оснащены средствами АБ, ПАБ и релейной ЭЦ. Для них определяется целесообразность сохранения АБ на конкретных перегонах с переводом ее в режим контроля свободности перегона с использованием ТКС и СО. Оснащение этими средствами участков с ПАБ необхо- димо для повышения безопасности движения. Возможно введение этих средств в состав ДЦ для малодеятельных участков для повышения эффективности диспет- черского регулирования. Комбинированная АЛС с точечным и непрерывным каналами с применением КЛУБ обеспечит выполнение требований безопасности и организации резервного канала передачи информации для машиниста. При отказе от отдельных технических средств и широком использовании в перспективе радиоканала следует его использовать для передачи ответственных команд в тракте станция-станция и станция-локомотив. Действующие системы переездной сигнализации должны иметь централизованную структуру для обеспечения диагностики их исправности на базе ДЦ, ДК или СПД-ЛП, Линии четвертой категории. Характеризуются наличием ПАБ или телефонной связи. В перспективе данные средства подлежат замене на средства управления ДЦ через цифровые радиоканалы, с повышением надежности и безопасности передачи по ним команд управления. Внедрение СИРДП для указанных категорий линий целесообразно прово- дить, с учетом необходимости консервации действующих систем, путем закрытия станций, перевода их на автодействие, а на перегонах - путем отключения на первом этапе энергоснабжения шкафов СЦБ и их консервации. После этого возможно плановое долговременное списание аппаратуры с сохранением кабельных сетей для возможности, при необходимости, введения ЦАБ или ДЦ. Главным принципом обеспечения эффективного управления движением является максимальное использование централизованного управления, в первую очередь, это касается диспетчерского управления с использованием ЭВМ с гибкой системой программирования, позволяющей не только сократить обслуживающий персонал на линейных пунктах, но и повысить эффективность управления за счет
/2? прогнозирования поездной ситуации и автоматизированного контроля исполненного графика. Совершенствование типовых систем АБ с аппаратурой ТРЦ Для повышения надежности АБ с ТРЦ (в том числе с применением дублирующих каналов передачи информации) заместителем Министра путей сообщения РФ в марте 2000 г. утвержден перечень технических и организационных мер. Технические меры 1 .Корректировка нормативно-технической документации на аппаратуру ТРЦ в части ужесточения требований по технологии производства, ЭМС и метроло- гического обеспечения (в том числе по расчетным параметрам). Проведение сертификационных испытаний на соответствие требованиям безопасности. 2 .Разработка технических решений по усовершенствованию схемы логического контроля проследования поезда. 3 .Разработка технических решений по обеспечению соответствия между показаниями путевых светофоров и локомотивных светофоров. 4 .Подключение средств диспетчерского контроля. Проведение приемочных и сертификационных испытаний аппаратуры ДК. 5 .Разработка комплексных технических средств для измерения параметров ТРЦ, в том числе измерение параметров рельсовых соединителей, сопротивления изоляции балласта и асимметрии тягового тока. 6 .Усовершенствование аппаратуры ТРЦ и путевых устройств АЛСН и АЛС- ЕН в части электромагнитной совместимости, устойчивости к механическим и климатическим воздействиям, а также повышение надежности путем применения современных конструктивных решений и прогрессивных технологий изготовления. 7 .Разработка методов, средств, технологии ремонта и обслуживания аппаратуры АБ с ТРЦ, путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН. 8 .Разработка решений по усовершенствованию конструкции релейных шкафов с целью улучшения климатических условий работы аппаратуры.
1Z8 9 .Разработка, изготовление, сертификация (как средства измерения) и оснащение мобильных комплексов автоматики и радиосвязи дополнительными техническими средствами для контроля параметров ТРЦ и путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН. Ю.Разработка дополнительных технических средств для контроля и регулирования аппаратуры ТРЦ и путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН на заводах- изготовителях. 11 .Оснащение заводов-изготовителей и ВНИИАС необходимым оборудованием для проведения испытаний аппаратуры на механические и климатические воздействия и электромагнитную совместимость. 1 .Разработать программу по подготовке и сертификации системы качества выпускаемой продукции в соответствии со стандартами ISO 9001 (заводы- изготовители аппаратуры ТРЦ и путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН, ВНИИАС). 2. Внедрить систему качества выпускаемой продукции на заводах- изготовителях аппаратуры ТРЦ и путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН, ВНИИАС. 3. Совершенствование методов защиты от перенапряжений, в том числе заземлений и грозозащиты, с учетом применения электронной аппаратуры в АБ с ТРЦ. 4. Разработка обучающих программ, компьютерных тренажеров и наглядных пособий по устройству, эксплуатации и техническому обслуживанию аппаратуры ТРЦ и путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН. 5. Организация обучения специалистов по эксплуатации и техническому обслуживанию аппаратуры ТРЦ и путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН. б. Разработка в рамках АС-Ш системы сбора и учета данных о сбоях и отказах аппаратуры ТРЦ и путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН.
№ Технические меры по разработке и внедрению усовершенствованных технических средств АБ, путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН с применением дублирующих каналов передачи информации 1 .Разработка технических решений по использованию новых методов передачи сигналов в ТРЦ, в том числе с применением помехоустойчивых кодов. 2 .Разработка приемников ТРЦ на современной элементной базе, в том числе с использованием сигнальных процессоров. 3 .Разработка дополнительных технических решений по увязке аппаратуры ТРЦ с аппаратурой путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН, а также устройствами диагностики,ДК и ЭЦ. 4 .Разработка технических средств дублирующих каналов связи, в том числе цифрового радиоканала, для применения на перегонах и станциях. 5 .Разработка технических средств для сервисного обслу-живания вновь разрабатываемых устройств ТРЦ и путевых устройств АЛСН, АЛС-ЕН и дублирующих каналов передачи информации. Организацир.ннь1ем.ерьг 1 .Внедрение на предприятиях-разработчиках аппаратуры, в проектных институтах, на заводах-изготовителях сквозной системы САПРов, объединенных вычислительной сетью для обеспечения единства и оперативности технических решений. 2.Выделение частот для организации цифровой радиосети передачи технологических данных систем регулирования и обеспечения безопасности движения поездов на перегонах и станциях в рамках развития цифровой радиосвязи. 3.Разработка нормативно-технической документации для эксплуатации и технического обслуживания вновь разрабатываемой аппаратуры ТРЦ, путевых устройств ТРЦ, путевых устройств АЛСН, АЛС-ЕН и дублирующих каналов передачи данных. По данным вопросам необходимо запланировать издание соответствующей технической литературы. 4.Создание на железных дорогах центров технического обслуживания по заводской технологии.
t$0 Метрологическое обеспечение Метрологическое обеспечение является важной частью технологического процесса для выполнения качественного технического обслуживания АБТ, в котором до 25% времени уходит на измерительные операции, выполняемые электромеханиками СЦБ. В эксплуатируемых системах АБ с ТРЦ передаются AM-сигналы с несущими частотами в диапозоне fo= 420...780 Гц и модулирующими частотами Q = 8 и 12 Гц. Как показали исследования, для однозначной оценки AM-сигналов в различных точках рельсовой цепи должны производиться измерения основных частотных составляющих напряжений (токов) f0 и составляющих с боковыми частотами f0- Q и f0+ Q. Измерение указанных составляющих спектра сигнала в условиях эксплуатации должно выполняться измерительным прибором, имеющим режим спектрометра. Такой прибор должен быть разработан и им должны быть оснащены все дистанции, которые обслуживают ТРЦ. Так как существующие технологические карты и регулировочные таблицы предусматривают регулировку и измерение напряжений в ТРЦ только на одной несущей частоте спектра fOj то целесообразно внести в них изменения, предусма- тривающие нормирование на двух боковых частотах. Данное дополнение позволит повысить надежность работы ТРЦ, качество их регулировки и значительно упростит поиск неисправностей при повреждении аппаратуры рельсовых цепей. Контрольные вопросы по теме: 1. Преимущества и область применения систем АБ с ТРЦ. 2. Тенденции совершенствования аппаратуры ТРЦ и систем АБ с ТРЦ 3. Основные направления развития СИРДП. 4. Особенности технической оснащенности железнодорожных линий средствами ЖАТ в зависимости от категории и этапа внедрения. 5. Требования к измерительным приборам для технического обслуживания ТРЦ
14. Методы обеспечения качества производства аппаратуры АБТ 14.1. Отраслевая промышленность и предприятия конверсии Промышленность, изготавливающая устройства ЖАТ, и в частности АБТ, представлена заводами МПС РФ (Лосиноостровский ЭТЗ, Санкт-Петербургский ЭТЗ, Санкт-Петербургский ЭТО и др., а также рядом предприятий конверсии. Отраслевыми предприятиями изготавливаются, в основном, все потребляемые железнодорожным транспортом напольные устройства, реле и релейные блоки, устройства электропитания для существующих комплексов сигнализации, централизации и блокировки. Со второй половины 80-ых годов по настоящее время, в связи с освобожде- нием производственных мощностей оборонных предприятий, часть заказов на аппаратуру и устройства ЖАТ размещается у конверсионных изготовителей. 14.2. Основные направления обеспечения качества производства Анализ производственной базы конверсионных предприятий, предлагающих свои услуги по размещению заказов на постановку на производство аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики, показывает, что практически все предприятия обладают необходимым набором оборудования и технологий, достаточным для изготовления с требуемым уровнем качества основной номенклатуры разрабатываемых организациями изделий. Кроме того, они имеют специфичные виды производств (например, технологии, применяемые на ДХО “Локомотив” ОАО “Ижевский радиозавод” при производстве аппаратуры железнодорожной автоматики КЛУБ, УКПТМ и др.), такие как : 1. Линия по производству электронных узлов с поверхностным монтажом. 2. Технология производства многослойных печатных плат (МПП) и двусторонних печатных плат (ДПП) с использованием механизированного оборудования, обеспечивающего стабильность параметров процесса изготовления и соответствующее качество продукции.
/за 3. Входной контроль комплектующих радиоэлементов (ЭРЭ), материалов, химической продукции (имеется заводская химлаборатория). 4. Изготовление элементов корпусов аппаратуры методом литья под давлением из алюминиевых сплавов и пластмасс, штамповкой, другими высокопроизводительными методами, обеспечивающими стабильность размеров (используется спец, оснастка). 5. Рабочие места настройки плат оборудованы контрольно-поверочной специальной аппаратурой для обеспечения необходимого качества входящих электронных узлов (в комплексе с IBM-PC486, Pentium). 6. Рабочие места комплексной поверки аппаратуры оснащены специальной нестандартной контрольно-поверочной аппаратурой, обеспечивающей стабильность параметров изготавливаемых изделий. 7. Все узлы, блоки, устройства проходят испытания в соответствии с требо- ваниями ТУ, инструкций в условиях заданных климатических и механических воздействий, в том числе во включенном состоянии (климокамера, вибростенды, барокамеры, камеры тепла, холода и влажности, центрифуга с перегрузками по ТУ и другое спеиоборудование). 8. Организован учет и анализ отказов в процессе производства и эксплуатации ЭРЭ, узлов и других конструктивных элементов с выработкой мероприятий по недопущению впредь обнаруженных отказов. 9. Линия САПР, оснащенная обрабатывающими центрами, система с У ПУ (разработка программ, обработка и контроль за процессом) для получения деталей с конфигурацией тел вращения и других корпусных деталей. 10. Технологии изготовления СВЧ техники до 20,2 Ггц, полосковая технология СВЧ на спец, подложках (сапфир, лейксапфир, феррит-гранат и др.). 11. Автоматизированное оборудование по микро монтажу микросхем методом термокомпрессии (жесткими выводами из золотой проволоки толщиной 0,02 мм). 12. Мощное инструментальное производство, способное изготавливать режущий, измерительный инструмент, пресс-формы для литья легких сплавов и пластмасс, приспособления технологические для производства всевозможных
гзз деталей на универсальном оборудовании, штампы и другие специальные инструменты (прошивки, протяжки). Монтажный инструмент полной номен- клатуры (от паяльников до специальной контрольно-поверочной аппаратуры). 13. Внедряемая и действующая система ГОСТов по комплексному управ- лению качеством продукции. 14. Имеется аккредитованный орган Госстандарта России по сертифи- кационным испытаниям классов электронной аппаратуры (бытовой РЭА). К недостаткам организации производства практически всех привлекаемых предприятий следует отнести: - несоответствие существующих систем качества требованиям междуна- родных стандартов ИСО серий 9000 и 10000; - неполное выполнение требований по защите электрорадиоэлементов от воздействия статического электричества; - отсутствие действующих систем учета и анализа отказов. Основными направлениями совершенствования производственной базы предприятий МПС РФ являются в следующие: - обновление станочного парка путем замены необходимых производств на высокоточное и многоцелевое оборудование; - внедрение высокоэффективных технологий: нанесение покрытий металли- зованных, лакокрасочных и порошковых, в том числе, с применением безотходных технологий; применение замкнутых циклов водоснабжения; применение технологического оборудования для поверхностного монтажа радиоэлектронной аппаратуры; механизация и автоматизация монтажно-сборочных операций и т.п.; - повышение качества изготавливаемых изделий путем приобретения и внедрения современного оборудования для проведения входного контроля комплектующих изделий и материалов, пооперационного и приемочного контроля в процессе изготовления, а также прогонки и других видов испытаний. 14.3. Приведение продукции к мировым стандартам качества В современных условиях при наличии на рынке нескольких поставщиков идентичной продукции, в том числе аппаратуры АБТ, для обеспечения
L34 конкурентоспособности разрабатываемой техники на внутреннем и внешнем рынках она должна соответствовать требованиям международных стандартов серии ИСО 9000 и 10000. Каждое предприятие должно разработать и внедрить у себя систему качества продукции, а также сертифицировать ее в Системе сертификации ГОСТ Р. Система качества должна включать в себя ответственность руководства и персонала, обеспечивающего контроль за выполнением требований качества, вопросы планирования качества и управления основной деятельностью предприятия, требования по обеспечению контроля и испытаний в процессе разработки и изготовления продукции, подготовку кадров и техническое обслуживание (если эти функции включаются в обязанность поставщика). По состоянию на 1996 год разработана НТД, определяющая требования защиты электрорадиоэлементов от воздействия статического электричества, а также порядок исследования отказов изделий и составления карт рабочих режимов изделий электронной техники. Документы внедряются во ВНИИАС и на Лосиноостровском электротехническом заводе. Разработка, внедрение и сертификация системы качества, соответствующая требованиям международных стандартов, занимает от 3-х до 4-х лет и требует затрат до 500 млн.руб. ВНИИАС до 1999 года закончит эту работу. Разработку и внедрение систем качества на предприятиях-изготовителях необходимо завершить до 2000 года. Помимо решения вышеперечисленных требований для изготовления продукции с требуемым уровнем качества на предприятиях-изготовителях МПС, необходимо выполнить ряд организационных мероприятий, а именно: 1. Проведение организационных мероприятий на заводах-изготовителях по выделению персонала для внедрения современных конструкторско- технологических процессов. 2. Проведение учебы персонала на конверсионных заводах по технологичес- кому контролю производства и сквозной автоматизированной технологии производства КД.
<33~ 3. Составление программы оснащения пооперационного производства изде- лий по технологии “сверху вниз” на базе поставки модулей с конверсионных заводов. 4. Проведение обучения персонала завода технологическому проектирова- нию изделий с помощью САПР и PKAD-8. Контроль и архивирование САПР у разработчиков и конструкторско-технологических подразделений заводов. 5. Разработка программы загрузки конструкторских подразделений заводов разработкой модулей и устройств железнодорожной автоматики на базе единой САПР с созданием единых творческих коллективов. 6. Разработка программ входного технологического контроля комплектую- щих, сырья и материалов с разработкой детализированных технологических процессов конкретного производства. 7. Создание групп контроля качества при разработке КД, производстве на заводе-изготовителе и учете данных по внедрению на линии. 8. Создание сервисных групп, оснащенных средствами автоматизированного контроля для гарантийного обслуживания. 9. Решение проблемы финансирования авторского контроля разработчиков на все время жизненного цикла изделия. 14.4. Сквозная технология создания аппаратуры АБТ Производство изделий СЦБ должно производиться с максимальной автома- тизацией производственных процессов, высокой технологией, поэтапной регулировкой и отсутствием нарушений в производственной технологии. Практика показывает, что присутствие человека при переносе полученной в САПР (MSIM, P-CAD, ViewLogic, MaxPlus и т.д.) информации на технологичес- кое оборудование приводит к появлению ошибок. Под высокой технологией следует понимать, что аппаратура СЦБ предназна- чена для длительной эксплуатации с минимальными требованиями по обслу- живанию. Кроме того, средние тактовые частоты в настоящее время находятся на уровне 1,5-2,0 Мгц, и сохраняется тенденция к их увеличению. Это требует
/3£ применения материалов и покрытий полупроводниковых изделий СЦБ с учетом этих требований. Производство изделий СЦБ с включенными в него узлами, не имеющими выход на внешние разъемы, требует производить настройку и регулировку таких узлов на этапе окончания их монтажа с проверкой всех параметров во всем диапазоне рабочих температур. Указанный конроль должен осуществляться по документу И1 на узел. К таким узлам относятся схемы контроля, схемы запуска, которые обеспечивают уровень безопасности изделия в части отказов и определяют алгоритм его работы при различных видах отказов. К нарушениям производственной технологии следует относить все наруше- ния в процессе производства. Все замены комплектующих материалов должны быть согласованы с ответственными за разработку подразделениями. Все изделия должны проходить полный цикл испытаний в соответствии с ТУ. 14.5. Организация разработок и производства СЖАТ на зарубежных фирмах Жесткие условия конкуренции, в которых находятся зарубежные фирмы - разработчики систем ЖАТ, предъявляют следующие требования к их разработкам: - короткие сроки от начала разработки до внедрения; - конкурентоспособные цены; - поддержка выпускаемой техники на этапах внедрения и эксплуатации. Короткие сроки разработки достигаются за счет постоянного проведения “задельных” научно-исследовательских разработок. Исследования ведут, как правило, небольшие группы высококвалифицированных разработчиков. Фирмы финансируют их деятельность из прибылей, получаемых за ранее выполненные разработки. В ряде случаев в многопрофильных фирмах прибыли одних подразделений используют для поддержки других, испытывающих временные трудности. Так, крупнейшая в Европе фирма Siemens со штатом сотрудников более 300 тыс.
П7 человек имеет 17 отделений, занятых разработкой аппаратуры, начиная от космической и кончая бытовой техникой. Отделение фирмы Siemens, разрабатывающее СЖАТ, несколько лет не дает прибыли, но его работа продолжает поддерживаться правлением фирмы за счет общих прибылей. Кроме того, для сокращения сроков разработок в максимальной степени используются проверенные технические решения. Разработка считается рискованной, если доля новых технических решений превышает 20%. Так, при совершенствовании системы счета осей, состоящей из рельсовых датчиков, путевых коробок счетных пунктов и центральных счетных устройств, фирма Siemens первоначально выпустила модификацию с новыми путевыми коробками, сохранив без изменения рельсовые датчики. Затем для работы на длинных перегонах была создана следующая модификация устройства, в которой полностью сохранена аппаратура счетных пунктов, а все изменения сделаны на уровне центральных счетных устройств. Это позволило не только быстрее запустить в производство новую серию (AzS-600), но и при сохранении предыдущей модели (AzS-350) значительно сократить общую номенклатуру выпускаемых изделий. Сокращение сроков разработок в крупных проектах (таких, как Европейская система автоматического управления движением поездов - ETCS) достигается объединением ряда фирм, отвечающих за разные разделы проекта. Кроме того, внедрение осуществляется поэтапно, чтобы железные дороги могли раньше начать получать экономический эффект, а разработчики - оплату за выпущенную продукцию. Конкурентоспособные цены достигаются: - оптимальным сочетанием численности разработчиков, проектировщиков и производственных работников; - снижением цен на опытные образцы ниже их себестоимости из расчета более позднего покрытия издержек при массовом производстве; - снижением цены на аппаратуру при увеличении объема ее заказов. Поддержка выпускаемой техники на этапе ее внедрения и эксплуатации рядом фирм повышает их конкурентную способность на рынке СЖАТ. Потребители, оплатив контракт, получают новую технику в полностью
законченном виде. Специалисты фирм-разработчиков производят ее монтаж, наладку, пуск в эксплуатацию, обучают обслуживающий персонал. Получив сообщение об отказе аппаратуры, работники фирмы в кратчайшие сроки приезжают на место происшествия и быстро устраняют неисправность, заменяя вышедший из строя блок. Анализ причин неисправности и ремонт, как правило, производятся на фирме в специально оборудованных лабораториях. Такой принцип работы западных фирм (“Все из одних рук”) заинтересовыва- ет их в создании высоконадежной аппаратуры, не требующей продолжительной наладки и сложного обслуживания. Контрольные вопросы по теме: 1 .Назовите производителей аппаратуры АБТ. 2 . Основные этапы обеспечения качества производства аппаратуры АБТ. 3 .Международные стандарты качества продукции. 4 .Система сертификации качества на заводах-изготовителях аппаратуры АБТ 5 . Сквозная технология создания аппаратуры АБТ
15. Цель и задачи регулировочных работ. Технология их выполнения. (по теме использовать «Методику проверки устройств автоблокировки») Для обучения эксплуатационного штата правильному выполнению регулировочных работ была разработана ВНИИИАС МПС России и утверждена Департаментом сигнализации, централизации и блокировки 24.04.2000г. «Методика проверки устройств автоблокировки». Данная методика приведена в Приложении. Она распространяется на устройства автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты. Контрольные вопросы по теме: 1. Какими документами нужно руководствоваться при анализе проектных решений и проверке соответствия проекта Техническому заданию на проектирование данного участка. 2. Порядок выполнения регулировочных работ в процессе подготовки и приемки устройств в эксплуатацию. 3. Порядок выполнения пуско-наладочных работ.
14D 16. Кабельная сеть. Особенности технического обслуживания кабельного хозяйства в автоблокировке с ТРЦ. В системах АБ с рельсовыми цепями тональной частоты и централизованным размещением аппаратуры (АБТЦ, ЦАБС, ЦАБ-АЛСО) для передачи сигналов ТРЦЗ и АЛСН, а также для подключения аппаратуры к светофорам используются симметричные кабели с парной скруткой жил. В частности, применяют кабели СБЗ ПУ, СБПЗАуБпШп - для передающих и приемных цепей, СБПУ и СБПАБпШп - для линейных цепей увязки между станциями. Согласно основным требованиям к кабельной сети: - Передающие и приемные цепи размещаются, как правило, в разных кабелях. Это обеспечивает высокое переходное затухание между передающими и приемными цепями и малый уровень взаимных помех. - После выполнения монтажа кабельной магистрали должна проверяться правильность соединения кабельных цепей. - Проверку исправности кабельных цепей следует выполнять в соответствии с инструкцией по техническому обслуживанию рельсовых цепей тональной частоты. В соответствии с данной инструкцией (см. главу 9) работы на кабельной магистрали проводятся в следующем порядке. Проверяется изоляция жил кабеля в соответствии с требованиями инструкции ЦШ/4616. Затем подключаются к кабелю входы приемных устройств всех рельсовых цепей в соответствии с проектом. С целью исключения влияния кодовых сигналов АЛСН на период проверки кабельной линии передачу этих сигналов снимают изъятием трансмиттерного реле (или другим способом). Подключают выход одного передающего устройства рельсовой цепи к соответствующей по проекту паре кабеля; при свободном состоянии блок-участка путевые реле рельсовых цепей, к которым подключено передающее устройство, должны находиться под током, а путевые реле других рельсовых цепей - обесточены. Проверку для передающих устройств других рельсовых цепей проводят аналогичным образом.
/47 Путем наложения нормативного шунта на концах и в середине рельсовой цепи проверяют выполнение шунтового режима. Если условия шунтового режима выполняются, а срабатывание путевого реле происходит только от передающего устройства соответствующей рельсовой цепи, то кабельную магистраль включают в эксплуатацию; в противном случае должны быть приняты меры по исключению неправильных соединений в кабеле (распаривание жил, соединение разных пар и др-) Технические указания по кабельной сети, приведенные в инструкции, имеют целью исключить случаи соединения жил одной пары с жилами других пар. Вместе с тем, в процессе эксплуатации различного рода повреждения (прежде всего, обрывы цепей и замыкания между жилами разных пар) могут привести к увеличению взаимных влияний между цепями и к опасным отказам. С целью обеспечения безопасности движения поездов и контроля исправности кабельных цепей должна применяться схема контроля (рис. 16.1 и 16.2), размещаемая на посту ЭЦ. Для каждого из путей двухпутного участка должна применяться своя схема контроля. Схема контроля исправности кабеля выполняет следующие функции: 1) Отключает цепи питания генераторов в случае одно - или двухполюсного замыкания как непосредственно между цепями, так и через оболочку кабеля; 2) Аналогично отключает цепи питания генераторов в случае понижения сопротивления изоляции между цепями или по отношению к земле, при которых ток влияния еще не превышает предельно допустимого значения (предельно допустимый ток влияния для сигналов ТРЦ принимают 0,6 нормативного тока на входе приемника). 3) Обеспечивает контроль обрыва жилы или изъятия (хищения) одного из путевых трансформаторов. В схеме имеются две идентичные цепи контроля, в одну из которых включены цепи питающих концов, а в другую - релейных. Реле ПКЛ и РКЛ, включенные между одним из полюсов питания и первой контролируемой цепью, обеспечивают симметрию первых по схеме кабельных цепей и контролируют


обрыв любой из цепей. В схеме в качестве контрольных реле применены реле типа АНШ2-1230. В качестве источника питания устанавливается блок БВЗ, напряжение на выходе которого составляет около 200 В при подаче на его вход напряжения 220 В переменного тока. Для получения напряжения 220 В применяется двукратная трансформация напряжения посредством трансформа- торов типа СТ-4МП. При исправном состоянии кабельных цепей все контрольные реле возбуждены, получая питание от блоков БВЗ через контролируемые цепи и резисторы Rl, R2, R5 в питающей и R3, R4, R6 в релейной цепи (режим контроля). В режиме контроля ток, протекающий через обмотки контрольных реле, составляет 3,3 мА. Это соответствует напряжению на обмотках каждого контрольного реле в режиме контроля - 3,7...4,3 В, что на 40% больше напряжения отпускания якоря. Возбуждено также общеконтрольное реле КЛ (рис. 16.2) через фронтовые контакты всех индивидуальных контрольных реле ПКЛ и РКЛ. На табло включена белая контрольная лампа. Фронтовым контактом реле КЛ замыкается цепь питания генераторов рельсовых цепей. В случае замыкания между жилами, понижении изоляции между ними или сообщения одной из жил с землей отпускают якорь одно или несколько контрольных реле; вследствие шунтирующего действия повреждения обесточится реле КЛ. Отключается питание генераторов рельсовых цепей, и на табло включается в мигающем режиме красная лампа, фиксируя неисправность. После устранения повреждения схема автоматически переходит в режим контроля, так как все контрольные реле возбудятся и своими контактами замкнут цепь питания реле КЛ. Восстанавливается цепь питания генераторов рельсовых цепей и нормальное функционирование устройств АБ. Таким образом, при данном виде повреждения (сообщение между жилами разных пар или одной из жил с землей ) схема контроля работает на отключение и контроль. В случае размыкания кабельной цепи, например, при обрыве жилы или изъятии (хищении) одного из путевых трансформаторов ПОБС-2М в путевом ящике все контрольные реле, в том числе и ПКЛ (или РКЛ), лишаются питания. Отпускает якорь реле КЛ, на табло белая лампа включается в мигающий режим,

{ монтажа | Проверить исправность кабельной линии (если отсутствует схема контроля, кабеля) Отсутствует или ниже нормы В норме или выше 1 1 Напряжение на первичной обмотке ПТ или дополнительной обмотке ДТ Проверить исправность кабельной линии релейно- го конца (если отсутству- ет схема контроля кабеля) Отсутствует или ниже нормы В норме или выше 1 1 Проверить исправность кабельной линии (если отсутствует схема контроля кабеля) Напряжение на рельсах (питающий В норме или ниже нормы । В норме ; 1 Напряжение на вторичной обмотке ПТ или основной об- мотке ДТ (питающий конец) на холостом ходу Неисправность рель- 1 совой линии Обрыв монтажа или короткое замыкание в рельсовой
Обесточено путевое реле Проверить исправность кабельной линии (если отсутствует схема контроля кабеля) коней) В норме или ниже В норме нормы Отсутствует или ниже нормы | В норме или выше нормы 1 , I Неисправен ДТ или ПТ Обрыв монтажа или короткое замыкание в рельсовой
фиксируя повреждение. Питание генераторов рельсовых цепей при этом сохраняется, так как непосредственной угрозы безопасности движения не создается. Таким образом, при данном виде повреждения (обрыв жилы, обмотки трансформатора, его хищении и т.п.) схема работает на контроль. В обоих случаях, когда общеконтрольное реле КЛ отпускает якорь, шунтируя своими контактами резисторы Rl, R2, R3 и R4, схема переводится в режим запуска. Напряжение на обмотках каждого контрольного реле в этом режиме должно быть 8,75 ... 11,0 В. После устранения повреждения схема автоматически переходит в режим контроля, так как все контрольные реле возбудятся и своими контактами замкнут цепь питания реле КЛ. Необходимая величина напряжения на обмотках контрольных реле в режиме запуска обеспечивается выбором соответствующего значения сопротивления резисторов R5 в питающей и R6 в релейной цепи. Кроме того, их включение обусловлено необходимостью защиты цепи от чрезмерного возрастания тока, например, в случае замыкания на землю крайней по схеме кабельной жилы. Для получения в режиме контроля напряжения на каждом реле около 4,0 В после возбуждения реле КЛ в схему вводятся резисторы R1 и R2 по 18 кОм каждый. Режим контроля вводится для повышения чувствительности схемы к снижению переходного сопротивления между контролируемыми цепями. Сопротивления резисторов Rl, R2, R3 и R4 имеют значения 18 кОм, а сопротивления резисторов R5 и R6 в зависимости от числа контролируемых цепей составляет: Число контролируемых 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Сопротивление резисторов R5, R6, кОм. 20 20 18 16 16 15 13 12 11 Тип резисторов R1-f R6 - МЛТ-2. В схеме возможно, хотя и чрезвычайно редко, возникновение такой ситуации, когда при относительно большом сопротивлении изоляции схема контроля зафиксирует повреждение. В режиме запуска все контрольные реле возбудятся,
/46 реле КЛ после срабатывания снова переключит схему в режим контроля. В результате весь процесс начнет повторяться с цикличностью, определяемой временем замедления реле КЛ на отпускание. Для увеличения этого времени параллельно обмотке реле включен конденсатор емкостью 1000 мкФ. Схема контроля исправности кабельных цепей должна размещаться, как правило, на одном релейном стативе для обеспечения удобства обслуживания и контроля работоспособности. Проверка действия схемы контроля кабеля должна производиться в соответствии с методикой регулировки при приемке в эксплуатацию устройств автоблокировки с ТРЦ (Методика, пункт 2.7.14). Включение в действие схемы контроля кабеля не сказывается на нормальном действии аппаратуры ТРЦ и не нарушает симметрии кабельных цепей. Схема безопасна в случае повреждения в ее узлах. Контрольные вопросы по теме: 1. Основные требования к кабельной сети. 2. Какие функции выполняет схема контроля исправности кабеля. 3. Основные узлы принципиальной схемы контроля исправности кабеля. 4. Работа схема при исправном состоянии кабельных цепей. 5. Работа схемы при замыкании между жилами и понижении изоляции между ними. 6. Работа схемы при обрыве жилы или размыкании кабельной цепи. 7. Характер контрольной сигнализации при различных режимах работы схемы.
17. Электропитание устройств сигнализации, централизации и блокировки Устройства СЦБ и связи общей сети железнодорожного транспорта и входящие в их комплекс другие потребители относятся к разным группам электроприемников. К потребителям особой группы I категории относятся устройства: электрической централизации участковых, узловых/пассажирских и сортировочных станций с числом стрелок более 30; узлов связи и обслуживаемых усилительных пунктов дальней связи; центральных постов диспетчерской цен- трализации. К потребителям I категории относятся устройства: электрической централизации промежуточных станций с числом стрелок до 30; автоблокировки; светофорной сигнализации с ключевой зависимостью; связи при полу- автоматической блокировке; тоннельной и переездной сигнализации, технологи- ческой, нагрузки постов обнаружения нагрева букс (ПОНАБ); обвальной сигна- лизации, сортировочных механизированных горок, включая компрессорные для замедлителей; .наружного освещения вершин горок, путей надвига (в пределах 80—100 м от вершины горки) и зоны замедлителей; контрольных пунктов авто- матической локомотивной сигнализации; контрольно-габаритные; электрообогрева контактов автопереключателей стрелочных электроприводов; пунктов списывания вагонов на сортировочных станциях с автоматической системой управления; стационарные поездной и станционной радиосвязи. Минимальное необходимое освещение в зданиях (гарантированное освещение), обеспечивающее эксплуатацию устройств СЦБ и связи, и вентиляция элек- тростанции и аккумуляторных относятся к I категории. Эти нагрузки должны резервироваться от дизель-генераторов (при их установке). К электроприемникам II категории относятся: компрессорные станции, предназначенные для пневматической очистки стрелок электрической централизации; воздуходувные станции пневматических почт и пункты списыва- ния вагонов на сортировочных станциях, не имеющих автоматической системы управления; громкоговорящая парковая двусторонняя связь; наружное освещение
/48 сортировочных парков механизированных горок (за исключением зоны замедлителей, отнесенной к I категории). К электроприемникам III категории относятся: освещение помещений необслуживаемых усилительных пунктов; внутреннее освещение и общая вентиляция всех служебно-технических зданий (устройств СЦБ, узлов связи и механизированных сортировочных горок); контрольно-испытательные пункты для оборудования СЦБ, мастерские, монтерские пункты, сетевые районы, гаражи. 17.1 Требования к электроснабжению Электроприемники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, и перерыв их электроснабжения может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания. Это время должно быть не более 1,3 с. Для особой группы электроприемников I категории должно предусматривать- ся дополнительное электроснабжение от третьего независимого источника. В качестве такого источника используются автоматизированные дизель- трансформаторы или аккумуляторные батареи. Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания. Допускается питание электроприемни- ков II категории по одной воздушной или кабельной линии. Кабельная линия или кабельные вставки в воздушной линии должны быть выполнены двумя кабелями, каждый из которых выбирается по длительно допустимой нагрузке линии. Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания или повреждении воздушной или кабельной линии допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания или устранения повреждения действиями дежурного персонала или выездной бригады. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения,
М9 необходимые для ремонта и замены поврежденного элемента системы электро- снабжения, не превышают одних суток. Источниками для электроснабжения потребителей I и II категорий должны быть подстанции или линии передач, входящие в энергосистему, или электро- станции. Электростанции должны иметь не менее двух агрегатов, каждый из которых по своей электрической мощности может обеспечить все электрические активные и реактивные нагрузки от устройств СЦБ и связи и других электро- приемников I и II категорий, работающих с ними в комплексе. Источник электроэнергии пригоден для питания устройств СЦБ и связи, если к нему присоединены потребители I и II категорий. При отсутствии для питания устройств СЦБ и связи двух независимых источников, от которых осуществляется питание электроприемников I и И ка- тегорий, бесперебойность питания устройств обеспечивается дизель-генераторной установкой, а в некоторых случаях (при сравнительно небольших мощностях) от аккумуляторных батарей непосредственно или через соответствующие преобра- зователи. От аккумуляторных батарей в зданиях СЦБ и связи предусматривается аварийное эвакуационное освещение. Для батарейных систем электрической и диспетчерской централизации аварийное освещение должно обеспечивать воз- можность эксплуатации устройств. Все нагрузки устройств СЦБ, железнодорожной связи и механизированных сортировочных горок должны присоединяться к источникам питания раздельными питающими линиями. Питающие кабели до ввода в здания и релейные шкафы должны быть про- ложены в разных траншеях. Расстояние между траншеями должно быть не менее 1м. В пределах зданий эти кабели должны прокладываться друг от друга на расстоянии не менее по вертикали 1м, по горизонтали 0,6м. При меньших расстояниях кабели должны разделяться перегородкой с огнестойкостью не менее 0,25ч. Такие же расстояния должны быть между кабелями электроснабжения и кабелями СЦБ и связи при прокладке внутри здания. Для устройств СЦБ на входных зажимах кабельных ящиков сигнальных уста-
/5# новок и шинах вводных панелей норма фазового напряжения должна быть 230 В, допустимые отклонения 207—242 В при частоте 50 Гц±2%. Для устройств связи при номинальном напряжении на шинах вводных панелей 220 В допустимые отклонения 187—242 В при частоте 50 Гц±4%. Потери напряжения в питающих линиях к постам электрической, горочной и диспетчерской централизации и домам связи в конце плеча высоковольтных линий автоблокировки не должны превышать 5% номинального, Для резервирования питания переменным током при отключении внешних источников электроснабжения на постах электрической и диспетчерской центра- лизации и в узлах связи в необходимых случаях устанавливают автоматизиро- ванные дизель-генераторы второй степени автоматизации мощностью 16, 24, 48 кВт (ДГА-16 АЗ, 24М и 48М) со щитом автоматического пуска типа ЩДГА-Б или электростанции Э-8Р мощностью 8 кВт. ДГА может работать с перегрузкой 10% в течение 1 ч, а в течение нескольких секунд и с большей перегрузкой при cos (р=0,8. 17.2 Электроснабжение автоматической блокировки. Высоковольтно- сигнальные линии Устройства автоматической блокировки (АБ) питаются от высоковольтных линий (ВЛ), сооружаемых вдоль железнодорожного пути. Основное электроснабжение автоматической блокировки и электрической централизации (ЭЦ) малых (промежуточных) станций производится от сооружаемой для этой цели высоковольтной линии (ВЛ СЦБ) напряжением 10 кВ, частотой 50 Гц. Резервное электроснабжение осуществляется от линий продольного электроснабжения (ВЛ ПЭ) железнодорожных потребителей 10-35 кВ. На электрифицированных линиях железных дорог провода ВЛ ПЭ прокла- дываются на опорах контактной сети, поэтому на участках с электрической тягой сооружаются одноцепные ВЛ СЦБ. На участках с автономной тягой при отсутствии на них ВЛ ПЭ сооружаются двухцепные линии с совмещением на
общих опорах проводов ВЛ СЦБ и ПЭ. Две одноцепные линии могут сооружаться только в неблагоприятных климатических условиях, где толщина стенки гололеда более 20 мм или в V-VII ветровых районах территории РФ. От ВЛ СЦБ осуществляется электропитание только нагрузок СЦБ, т. е. сигнальных установок АБ, постов ЭЦ, станционной оперативно-технологической связи, двусторонней парковой связи и обслуживаемых усилительных пунктов магистральной связи на промежуточных станциях, а также технологические на- грузки устройств обнаружения перегретых букс, переездной, обвальной и тон- нельной сигнализации. Присоединение к ВЛ СЦБ других нагрузок не допускается. Резервное питание перечисленных выше потребителей и питание потребите- лей, отнесенных к II и III категориям, осуществляется от ВЛ ПЭ или местных источников питания. К линии ВЛ ПЭ подключаются и другие железнодорожные потребители. Количество их определяется допустимым сечением проводов и мощностью питающих трансформаторов. При электрической тяге постоянного тока напряжение ВЛ ПЭ-10 кВ, при электрической тяге переменного тока - 27 кВ. Линии, как правило, 3-фазные.ВЛ СЦБ и ПЭ - 10 кВ с изолированной нейтралью; при ВЛ ПЭ 27 кВ в качестве одного провода используются рельсы. Ответвления от ВЛ СЦБ для питания сигнальных точек на примыкающих к участку перегонах и обходных путях могут сооружаться однофазными. При необходимости на опорах ВЛ СЦБ подвешиваются сигнальные провода АБ. ВЛ СЦБ разделяются на отдельные участки—плечи питания, каждое из которых должно обеспечиваться двусторонним питанием от располагаемых по их концам пунктов питания. То же, как правило, относится и к линиям продольного электроснабжения, используемым для резервного питания устройств СЦБ. На участках железных дорог с электрической тягой ВЛ СЦБ присоединяется ко всем тяговым подстанциям. Если при этом невозможно обеспечить уста- новленные для устройств СЦБ нормы напряжений, ВЛ СЦБ между тяговыми подстанциями должна подключаться к трансформаторным подстанциям.
/ЯЛ На участках железных дорог с автономной тягой ВЛ СЦБ необходимо при- соединить к имеющимся на участке источникам питания, обеспечивающим элек- троснабжение в соответствии с требованиями надежности, изложенными в вве- дении. Длина плеча питания, как правило, не должна превышать 50 км. В исключительных случаях, если расстояние между источниками питания превышает 50 км, для ВЛ СЦБ устраивают автоматический пункт секционирования, который в нормальном режиме работы делит плечо питания на две части, а при отключении какого-либо из смежных с ним пунктов питания автоматически соединяет обе части линии, обеспечивая электроснабжение всего плеча с одного конца. При коротком замыкании на одной части линии после однократного подключения ее к резервному пункту с поврежденной части линии напряжение снимается. Выбор сечения проводов цепи СЦБ производится для случая одностороннего питания всего плеча. ВЛ основного и резервного электроснабжения автоблокировки рассчитыва- ются при одностороннем питании плеча (от одного до другого смежного с ним пункта питания). При этом потери напряжения в конце линии не должны пре- вышать 5%. Питание каждого плеча ВЛ СЦБ и ПЭ должно выполняться раз- дельным, а каждого плеча ВЛ СЦБ - через изолирующие трансформаторы. Для повышения надежности электропитания устройств СЦБ, упрощения поиска по- врежденных участков линии и обеспечения возможности ремонтных работ без отключения электроснабжения потребителей I категории ВЛ СЦБ и ПЭ секцио- нируются разъединителями. При линиях электропередачи (рис. 17.1) на раздельных опорах допускается секционирование только ВЛ СЦБ. Разъединители 1 устанавливаются по обе сто- роны трансформаторной подстанции, питающей ЭЦ. Они оборудуются электро- приводами с дистанционным управлением ДУ от дежурного по станции, а при наличии диспетчерской централизации или систем ТУ-ТС и от энерго диспетчера. При отсутствии трансформаторных подстанций для питания постов ЭЦ устанав- ливается один разъединитель ДУ. При наличии линий на разных опорах такое
/5-3 секционирование вполне достаточно и позволяет вести ремонтные работы и про- филактическое обслуживание широким фронтом на целом перегоне. При двухцепных линиях схема секционирования значительно сложнее (рис. 17.2). Разъединители 1 с ДУ устанавливаются в обе цепи линии между трансформаторами, питающими устройства ЭЦ, и позволяют оперативно опреде- лить повреждения в пределах перегона. Линейные разъединители 4 позволяют выключить линию в пределах участка между смежными трансформаторами ОМ, не нарушая питания сигнальных точек. Питающий трансформатор совместно с разъединителем устанавливается на выносной опоре 2. Разъединитель позволяет осуществлять ревизию трансформа- тора без нарушения двустороннего питания линии. Установка дистанционно управляемых разъединителей на выходе кабельных вставок из ТП, питающих плечи ВЛ, позволяет резервировать поврежденный кабель, а в исключительных случаях отключать ТП, сохраняя двустороннее питание двух объединенных плеч питания (см. рис. 17.1). При этом процент падения напряжения не нормируется. При выключении электропитания с основного пункта плеча питания автоматически подключается резервный пункт другого конца плеча. В ВЛ СЦБ перерыв между отключением напряжения основного пункта питания и подключением напряжения резервного не должен превышать 1,3 с. Подключение пунктов питания к ВЛ СЦБ и ПЭ должно быть сфазировано.
/л Рис. 17.1. Схема электроснабжения сигнальных установок кодовой автоблокировки и централизации малых станций при линиях электропередачи на разных опорах: 1 - разъединитель с дистанционным управлением; 2 - силовая опора с трансформатором ОМ; 3 - опоре: 4 - трансформаторная подстанция не менее не менее Рис. 17.2. Схема электроснабжения сигнальных установок кодовой автоблокировки и централизации малых станций при двухцепной линии электропередачи: трансформатором ОМ и разъединителем; 3 - комплектная трансформаторная подстанция типа КТП;
/Ss 17.3 Характеристики систем электропитания ЭЦ. Общая характеристика установок Современная система ЭЦ характеризуется центральным питанием всех объектов: светофоров, стрелочных электроприводов, рельсовых цепей и сооружаемых в комплексе с ЭЦ устройств станционной оперативно- технологической связи, двусторонней парковой связи, поездной радиосвязи и устройств пневматической очистки стрелок от снега Светофоры и контрольные цепи стрелочных электроприводов питаются одно- фазным переменным током 220 В; электродвигатели стрелочных электроприводов - постоянным током напряжением 220-245 В. Для защиты от опасных влияний сетей 50 Гц рельсовые цепи, как правило, питаются переменным током частотой 25 Гц, напряжением 220 В. Лампы пульта и табло в большинстве питаются только переменным током 24В. Часть ламп имеет резервное питание от аккумуляторной батареи 24В. Такое питание имеют контрольные лампы тех объектов, которые сами питаются постоянным током или имеют источники питания, независимые от устройств ЭЦ, например лампы контроля состояния примыкающих к станции перегонов, лампы, контролирующие устройства питания, и др. Питание реле ЭЦ производится от батареи 24 В (контрольной) с подзарядом от выпрямителя. В системе питания, получившей название «безбатаренной», назначение конт- рольной батареи - поддерживать питание реле, имеющих цепи самоблокирования, на время переключения питания устройств с основного фидера на резервный или на время, необходимое для запуска дизель-генератора. Кроме того, от контрольной батареи через полупроводниковый преобразователь на установленное время осуществляется резервное питание красных и пригласительных ламп входных светофоров. Контрольная батарея также в значительной степени снижает уровень переменной составляющей в токах выпрямителей, повышая надежность электролитических конденсаторов, применяемых в устройствах. В батарейной системе питания при отключении источников переменного тока
/58 (внешних и дизель-генератора) от контрольной батареи через статические преоб- разователи осуществляется питание всех объектов ЭЦ, требующих напряжения 220 В переменного тока, исключая обогрев контактов автопереключателей стрелочных электроприводов. Непосредственно от контрольной батареи, кроме питания реле, получают питание лампочки табло. Линейные цепи АБ, полуавтоматической блокировки и другие внепостовые цепи питаются от отдельных источников - выпрямителей или полупроводниковых преобразователей. Отдельные источники питания применяются и в других случаях - в схемах очистки стрелок от снега, в системе ограждения составов и т. п. Для питания оперативно-технологической связи устанавливается аккумуляторная батарея 24В, работающая в буферном режиме с выпрямителем. От этой батареи при отключении переменного тока получают питание аппаратура связи и аварийнее освещение поста ЭЦ. 17.4 Структурные схемы электропитания ЭЦ малых станций (до 30 централизованных стрелок). Системы электропитания Преимущественной системой питания устройств ЭЦ малых станций является безбатарейная. Безбатарейная система питания ЭЦ на станциях с числом стрелок до 30 должна проектироваться при обеспечении электроэнергией от двух независимых источников энергии, предназначенных для электроприемников I категории или от ВЛ СЦБ и дополнительно от ВЛ ПЭ, подвешенных на разных опорах. При этом дополнительное резервирование автоматизированным дизель- генератором не требуется. Наиболее распространенную систему электроснабжения см. рис. 17.1. Применение безбатарейной системы питания на малых станциях допустимо, если энергоснабжение производится от ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ двухцепной линии, обеспечивающей электропитание автоблокировки с рельсовыми цепями перемен- ного тока, или от ВЛ СЦБ и местных источников, обеспечивающих электропри- емники не ниже III категории и не зависимых от источников электроснабжения ВЛ СЦБ. При этом в обоих случаях необходимо осуществлять дополнительное
резервирование электропитания от автоматизированных дизель-генераторов. Если местный источник предназначен для питания приемников II категории, установка автоматизированного дизель-генератора на посту ЭЦ не производится. Наиболее предпочтительным является устройство электропитания от ВЛ СЦБ и не зависи- мого от ВЛ СЦБ местного источника. Схему электроснабжения ЭЦ станций до 30 стрелок от двухцепной ВЛ см. рис. 17.2. На этих рис. 17.1 и рис. 17.2 трансформатор ОМ у входного светофора в систе- ме централизации с центральным питанием ламп всех светофоров устанавливается для питания красной лампы входного светофора при повреждении кабеля центрального питания. На станциях, не имеющих линий ВЛ СЦБ или ВЛ ПЭ в районе входных светофоров, резервное питание для красной лампы должно по- даваться с центрального поста в кабеле, прокладываемом отдельно от кабеля ос- новного питания. Если электроснабжение ЭЦ малых станций осуществляется от менее надежных источников, должна применяться батарейная система электропитания с при- менением статических преобразователей, преобразующих постоянный ток напря- жением 48 или 24 В в переменный 220 В. При отключении внешних источников электроснабжения осуществляется электропитание от этих преобразователей всех объектов централизации, исключая нагрузки обогрева контактов автопереключателей электроприводов и устройств связи. Устройства связи обеспечиваются электропитанием от батареи связи. От нее также получает питание минимальное освещение аппаратной, позволяющее продолжать управление устройствами. Батареи 48 или 24 В составляются из аккумуляторов типов СК6-СК12 и др. Аккумуляторам СК12 соответствует площадь аккумуляторных помещений в типовых постовых зданиях для малых станций. Продолжительность резервного питания от аккумуляторных батарей устанавливается в зависимости от надежности внешнего электроснабжения. Установка на постах электрической централизации при батарейной системе питания генераторов (ДГА) Э-8Р или ДГА-16 для уменьшения времени резерви- рования питания устройств от аккумуляторов применяется в тех случаях, когда
У5в предельный индекс аккумуляторов С12 не может обеспечить необходимую дли- тельность резервирование. На станции при наличии только одного источника энергии ВЛ СЦБ или источника для электроприемников не ниже I категории в пост должны подаваться две питающие линии. Если источником электроснабжения является только ВЛ ПЭ, продолжительность резервного питания устанавливается 18ч для работы всех устройств и 22ч для красных огней входных светофоров. При установке на посту ЭЦ автоматизированного ДГА продолжительность резервного питания снижается для всех устройств до б ч, для красных огней входных светофоров - до 10 ч. Для резервного питания ЭЦ малых станций рекомендуется использовать трансформаторы, устанавливаемые в районе пассажирских зданий для электро- снабжения станций. Электропитание промежуточных станций осуществляется с помощью комплекта панелей питания типов ПВ1-ЭЦ, ПРП-ЭЦ и др. Панели собираются в щитовую установку в порядке, определяемом мнемосхемой на них. В безбатарейной системе питания при стрелочных электроприводах с электродвигателями постоянного тока электроснабжение ЭЦ может осуществлять- ся от однофазного трансформатора ОМ-10 на ВЛ СЦБ. На участках с электриче- ской тягой от ОМ-10 допустимо питать станции до И стрелок, так как при боль- шем количестве стрелок требуется установка изолирующего трехфазного транс- форматора ТС-10. Для других видов тяги от трансформатора ОМ-10 допустимо питать станции до 15 стрелок ЭЦ. Мощность установок питания определяется мощностью преобразователей ППВ-1, осуществляющих резервирование питания всех нагрузок, кроме перевода стрелок. Выходная мощность преобразователя 1000 Вт при нагрузке с coscp=0,9. Такая мощность позволяет применять установку с одной панелью ПРП-ЭЦ на станциях без маневровой маршрутизации с резервной электростанцией для сокращения длительности резервного питания от аккумуляторов. В остальных случаях необходима установка с двумя панелями ПРП-ЭЦ И-ПП50-ЭЦ и батареей 24+24 В. В батарейной системе питания резервирование питания ламп входного све-
/59 тофора, имеющих более длительный режим, чем все остальные объекты центра- лизации, осуществляется от отдельного преобразователя типа ПП-300М, уста- навливаемого на полках релейных стативов. 17.5 Основные схемные решения силовых узлов преобразователей и управляемых выпрямителей панелей электропитания постов ЭЦ промежуточных станций Высокая надежность силовых узлов преобразователей (автономных инверто- ров) и управляемых выпрямителей панелей электропитания ЭЦ промежуточных станций достигается применением в них управляемых вентелей-тиристоров. От транзисторов их отличает ряд преимуществ: они коммутируют значительно боль- шие токи и выдерживают значительно большие прямые и обратные напряжения. Автономный инвертор (АИ) Автономные независимые инверторы предназначены для преобразования постоянного тока в переменный с неизменной или регулируемой частотой и способного работать на автономную нагрузку. Известен ряд схем силовой части АИ, отличающихся своими нагрузочными характеристиками, формой кривой выходного напряжения, числом фаз на выходе, способом соединения вентилей, условиями их работы и др. Однако, основной особенностью каждой из известных схем, во многом определяющей эти и другие характеристики АИ, является способ осуществления коммутации тока, т.е. способ перевода тока с одного тиристора на другой. Это обусловлено неполной управляемостью тиристоров: с помощью управляющего электрода можно лишь включить, но нельзя выключить их. Для запирания проводящего тиристора необходимо каким-либо образом прервать прохождение через него тока, например, можно подать и в течение определенного интервала (называемого временем восстановления управляемости) поддерживать нулевое или отрицательное напряжение на его аноде относительно катода. В электропитающих установках ЭЦ применяются инверторы параллельного типа (рис. 17.3), в которых эту задачу выполняет коммутирующий конденсатор, подключаемый параллельно запираемому тиристору. Такие инверторы относятся к инверторам напряжения. Инвертор параллельного типа состоит из двух
J60 тиристоров VS1, VS2, трансформатора Т и коммутирующего контура Ск - LK. При поочередном отключении тиристоров VS1 и VS2, обесточиваемые токами управления iyl iy2 схемы управления, напряжение аккумуляторной батареи UaK подключается соответственно к верхней 1-2 или нижней 3-2 полуобмоткам первичной обмотки I трансформатора Т. при этом на выходе инвертора формируется переменное напряжение близкое по форме к прямоугольной. Если в схеме будет отсутствовать конденсатор Ск, то при открытии сначала VS1, а затем VS2 произойдет одновременное открытие двух тиристоров и как следствие к.з. источника питания - аккумулятора. Наличие Ск и трансформатора Т позволяет при открытии VS1 зарядить Ск до удвоенного напряжения источника питания (полярность напряжения заряда конденсатора показана на обкладках конденсатора без скобок) и при последующем открытии VS2 обеспечить закрытие VS1 (рис. 17.36) за время, равное времени выключения тиристора. Разряд конденсатора Ск и последующий его заряд за время открытого состояния тиристора VS2 (полярность напряжения заряда конденсатора показана на обкладках конденсатора в скобках) позволяет закрыть с его помощью тиристор VS2 при открытии VS1 (рис. 17.3в). Дроссель LK исключает разряд Ск через источник питания за время восстановления управляемых свойств закрываемого тиристора. Для стабилизации выходного напряжения инвертора в схему вводятся обратные вентили VD1, VD2 (рис. 17.4). При изменении нагрузки на инвертор обратный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой нагружает инвертор зарядным током аккумулятора. В результате - увеличение напряжения на выходе инвертора при отключении нагрузки не превышает +20%. Наличие обратных вентилей VD1, VD2 и транзисторов VS1, VS2 позволяет достаточно просто выполнить коммутацию схемы инвертора в управляемый выпрямитель. В схему инвертора вводятся также насыщающиеся дроссели Ц и L2, снижающие скорость нарастания анодных токов тиристоров до допустимого значения. В схеме инвертора Ск и LK должны иметь следующие значения Ск= 1,7 иак J
Форма выходного напряжения параллельного инвертора Рис.
162 где tChIKJ1 - время выключения, равное времени восстановления управляемости тиристоров, с (для низкочастотных тиристоров время выключения достигает 100-250 мкс); Imax - наибольшее возможное значение тока нагрузки в момент коммутации, приведенное к первичной полуобмотке трансформатора Т. Форма выходного напряжения инвертора близка к прямоугольной (рис. 17.5). На основе параллельного инвертора выполнены силовые части преобразователей: ПП-300М, ППВ (режим преобразования), ППС, ППСТ. КПД преобразователей достигает 80%. Управляемый выпрямитель (УВ) Управляемый выпрямитель на тиристорах может строиться по двухтактной (мостовой) схеме (рис. 17.6), с выполнением одновременно функции регулятора и выпрямителя. Он позволяет обеспечить требуемую стабилизацию выходного напряжения, как на аккумуляторе, так и на нагрузке. Постоянная составляющая выпрямленного напряжения на активной нагрузке и LK=0 в соответствии с рис. 17.7. Uoa= Uo(a=0) « 2 ч где Д= ЙМ" постоянная составляющая напряжения нагрузки при сс=О (для неуправляемого выпрямителя) а=0 - л - предельные углы регулирования. При работе УВ на аккумулятор ток заряда аккумулятора возможен только при напряжении Uocc>UaK. В зависимости от соотношения Uoa и UaK возможны различные режимы работы У В с аккумуляторной батареей: режим содержания и режим форсированного заряда. Значения напряжений для этих режимов работы УВ задаются вручную с помощью пороговых устройств «Режимного устройства» По схеме рис. 17.6 построены управляемые выпрямители ППВ (режим
163 Схема мостового однофазного управляемого выпрямителя Временные диаграммы работы управляемого выпрямителя при работе на активную нагрузку (Lk = 0) Рис. /7.7
4б4 выпрямления), УЗА-24-10, УЗА-24-20. В схеме автоматического регулятора тока РТА, РТА1 используется УВ на базе неуправляемого выпрямительного моста и одного тиристора на его выходе (рис. 17.8). В этой схеме тиристор VS1 обрабатывает заданный схемой угол а в каждом полупериоде выпрямленного напряжения на выходе неуправляемого выпрямителя НВ. Данная схема выполняет те же задачи, что и предыдущая схема, однако, ее устойчивая работа возможна только при работе на аккумулятор или, в крайнем случае, на активную нагрузку. Зарядное устройство УЗАТ -24-30 реализовано на основе трехфазного управ- ляемого выпрямителя с путевой точкой (рис. 17.9). Оно состоит из трехфазного трансформатора Т, трех тиристоров VS1-VS3, нулевого вентиля VD1 и сглаживаю- щего дросселя L1. Нулевой вентиль повышает коэффициент мощности УВ - при запирании тиристоров диод VD1 открывается за счет самоиндукции дросселя и через него протекает ток нагрузки. Т.к. нулевой вентиль в этом случае шунтирует нагрузку, то выпрямленное напряжение в данном интервале времени равно нулю. 17.6 Схемные решения фазовых регуляторов управляемых выпрямителей (УВ) Фазовые регуляторы УВ обеспечивают требуемые изменения угла открытия тиристоров для поддержания заданного напряжения на аккумуляторной батарее в режиме подзаряда и форсированного заряда с учетом влияния тока нагрузки на аккумулятор и изменения напряжения питающей оси. В некоторых случаях от УВ требуется стабилизация тока заряда аккумулятора. При построении фазовых регуляторов используются способы горизонталь- ного и вертикального управления. Способ горизонтального управления (применяется в ППВ в режиме выпрямления) предполагает применение для изменения угла открытия тиристоров УВ схемы фазорегулятора, выполняющего непосредственно сдвиг по фазе синусоидального напряжения питающей сети. Эквивалентная схема такого фазорегулятора приведена на рис. 17.10. Фазорегулятор представляет собой активно-индуктивный мост, плечами которого
f65 Схема управляемого выпрямителя РТА и РТА1 Схема управляемого трехфазного выпрямителя Рис. / 7» 3
{66 являются две вторичные обмотки 1-2 и 2-3 входного трансформатора Т1, активное R и индуктивное XL сопротивления. Фаза выходного напряжения формируется выходным трансформатором Т2 фазорегулятора. Теоретически изменением величины R от 0 до ? величина угла <р между напряжением сети и моментом открытия тиристоров может регулироваться от 0 до 180° (рис. 17.11), что позволяет изменять величину постоянного напряжения на активной нагрузке УВ от 0 до максимально возможной, когда тиристоры полностью открыты. В то же время небольшим изменением сопротивления XL в этой схеме возможна дополнительная стабилизация напряжения на нагрузке при изменении напряжения сети и тока нагрузки. Для выполнения данной функции индуктивность XL выполнена в виде магнитного усилителя, ток в управляющих обмотках которого определяется как напряжением сети, так и напряжением на нагрузке (током нагрузки). УВ с таким фазорегулятором может обеспечить заряд аккумулятора как в режиме содержания, так и в режиме форсированного заряда. Реально схема такого фазорегулятора может изменить угол (р от 30 до 150°. Достоинством данного фазорегулятора является несложное схемное решение, обеспечивающее простоту установки углов регулирования тиристоров УВ в сочетании с высокой надежностью схемы, недостатком - трудности реализации очень высоких требований к стабильности выходного напряжения или тока. Способ вертикального управления предлагает применение в качестве фазорегулятора специального решающего устройства, входными сигналами которого являются: специальная неизменная форма сигнала, получаемого из синусоидальной формы напряжения сети с помощью ограничителя и RC-цепочки (пилообразное напряжение); напряжение аккумуляторной батареи; ток заряда аккумуляторной батареи и ток нагрузки (измеряются с помощью датчиков тока - небольших сопротивлений, включенных в соответствующие цепи).
167 Схема горизонтального фазорегулятора Векторная диаграмма горизонтального фазорегулятора Полуокружность Рис. /7. И
SG8 Применяются, например, в выпрямителях УЗА-24-10, УЗА-24-20, УЗТ-24 и др. Пример такой схемы фазорегулятора приведен на рис. 17.12. Он состоит из формирователя пилообразного напряжения ФПН, компаратора КП, режимного устройства и схемы управления тиристорами СУТ. КП обеспечивает сдвиг импульсов управления тиристорами на угол ср в зависимости от результатов сравнения по вертикали амплитуды пилообразного напряжения и амплитуд: напряжения на аккумуляторной батарее в режиме форсированного заряда иакфз, в режиме постоянного подзаряда UaKnn, тока заряда 13 и тока нагрузки 1Н. Сравниваемая величина на входе КП определяется режимным устройством. Значения напряжений и токов определяется соответствующими датчиками ДТЗ, ДТН, ДНФЗ, ДПП. Фазорегуляторы с вертикальным управлением имеют достаточно сложное схемотехническое воплощение, базирующееся на нетиповых для настоящего времени решениях. Особенно это касается схемных решений РТА1 и УЗА-24. В настоящее время целесообразно рассмотреть возможность применения стандартных цифровых схем обработки сигналов датчиков для построения достаточно надежной цифровой схемы фазорегулятора. Кроме того, целесообразно для всех схем зарядных устройств предусмотреть возможность перехода на неуправляемый режим работы выпрямителя, т.к. это реализовано в ЗБУ (в соответствии с замечаниями работников дистанций). Диаграмма работы управляемого зарядного устройства В зависимости от величины напряжения на аккумуляторной батарее возможен режим постоянного подзаряда (режим содержания) или форсированный заряд. При этом качество работы зарядного устройства во многом будет определяться на сколько хорошо будут учтены изменения тока нагрузки в течении суток. Диаграмма работы зарядного устройства приведена на рис. 17.13. (на диаграмме принято номинальное напряжение аккумуляторной батареи - 24 В; ФЗ - реле включения форсированного заряда). Если к моменту начала работы зарядного устройства напряжение на аккумуляторной батареи составило 24 В (реле ФЗ обесточено), происходит
/69 Фазорегулятор с вертикальным управлением Рис. Рис. • 17, |5
ло форсированный заряд аккумуляторной батареи (например, максимально допустимым током заряда). При увеличении напряжения до 31 В (встает под ток реле ФЗ) форсированный заряд батареи прекращается и начинается режим содержания. Напряжение батареи в режиме содержания ровно 26,4 В. В том случае, когда напряжение батареи в режиме содержания снижается до 24 В (обесточивается реле ФЗ), то включается форсированный заряд (показано пунктирной линией). Для исключения включения форсированного разряда в режиме содержания необходимо при установке тока заряда батареи в этом режиме правильно учитывать средний ток нагрузки на аккумулятор и ток саморазряда аккумулятора. Регулировка напряжений срабатывания и отпускания электромагнитного реле ФЗ осуществляется регулировкой порогов срабатывания и отпускания полупроводникового реле напряжения РНП (РТА1, УЗА-24-10). Требования к цепи управления тиристорами Надежность тиристоров в значительной степени зависит от правильности выбора режима работы цепи управления. Основной характеристикой цепи управления тиристором является диаграмма управления для постоянного или импульсного управляющего тока. На диаграмму управления постоянного тока (рис. 17.14.) наносится область допустимых значений отпирающего и неотпирающего напряжений и тока управления при различных температурах перехода (регламентируется ТУ). Обычно эта диаграмма используется для расчета цепей управления тиристором в случае его работы в цепях постоянного тока малой мощности или при малом значении скорости нарастания тока анода. При импульсном управлении (рис. 17.15.) используются зависимости допустимой мощности потерь и амплитуды тока управления от длительности отпирающего импульса. Надежное отпирание тиристора, независимо от разброса параметров управления, можно осуществить в том случае, если ток и напряжение управления
/// Пример диаграммы управления тиристором для постоянного тока Пример диаграммы управления тиристором для импульсного управляющего тока Рис. /7 /5”
будут выше lynp.H.min и ограничены заштрихованной областью на диаграмме. Примечание: Рассмотрение цепей управления тиристорами зарядных устройств важно также для изучения работы цепей управления тиристорами БКТ. С другой стороны, ток и напряжение управления не должны превышать предельно допустимых значений 1уПр.и.тах, Uynp.H.max и РуПр.и.тах. Вместе с тем, тиристор не должен включаться сигналом помехи. Диаграмма импульсного управления служит для определения параметров выходного каскада генератора импульсов управления (задается ТУ разработчика). Линия нагрузки генератора импульсов управления не должна проходить ниже точки пересечения линий, соответствующих значениям Uynp.H.min, lynp.H.min- С другой стороны, она не должна пересекать линии допустимой мощности потерь при данной длительности импульса и скважности, а может лишь касаться ее (точка А на рис.17.15.). Генератор управляющих импульсов должен также обеспечивать значение скорости нарастания тока управления не ниже заданной. Это необходимо для уменьшения потерь при включении тиристора. Контрольные вопросы по теме: 1. Особенности схем коммутации тока тиристоров в инверторе параллельного типа. Назначение коммутирующего конденсатора и дросселя, 2. Назначение обратных вентилей в инверторе параллельного типа. 3. Особенности схем управляющих выпрямителей, форма и величина выходного напряжения. 4. Требования к цепи управления тиристорами. 5. Пределы изменения напряжения на аккумуляторной батарее в режиме форсированного заряда и содержания.
173 18. Изучение рельсовой цепи тональной частоты на макете Схема макета (рис. 18.1) имеет следующие особенности: Рельсовая линия имитируется тремя звеньями искусственной рельсовой линии по 250 м. Звено аналоговой рельсовой линии представляет собой схему из элементов с сосредоточенными параметрами, достаточно точно отражающие свойства участка реальной рельсовой линии для тока в определенном диапазоне частот (от 250 до 800 Гц). Аналогом имитируется удельное сопротивление индуктивного характера одного и другого рельсов, удельное сопротивление взаимной индуктивности рельсов, а также удельное сопротивление изоляции рельсовой линии (балласта). В макете ТРЦ в рельсовой линии выставлена нормативная величина минимального сопротивления изоляции - 1 Ом*км, которая является исходной при расчетах и анализе рельсовых цепей. Задаются значения параметров реальной рельсовой линии на трех частотах: Частота f ZR расчетное £Янормативнос 425 Д^е1'9 575 5,2с1" 6,2e>8U 775 W 7,9е”“ ZR - комплексное сопротивление рельсовой линии (Ом/км) Этими данными можно пользоваться при упрощенных расчетах по согласованию параметров рельсовой линии с сопротивлениями элементов и аппаратуры питающего и релейных концов ТРЦ. С использованием трех звеньев рельсовой линии смонтированы три рельсовые цепи тональной частоты (РЦ 4- 3) (рис. 18.1).

В схеме РЦ 1 демонстрируется вариант с использованием одного приемника ПП 14/12 и соответствующего генератора ГП - 11,14,15. В схеме РЦ2 и РЦЗ - вариант с использованием двух приемников ПП - 11/8 и другого соответствующего им генератора ГПЗ - 11,14,15. Измерения сигнала в рельсовых цепях производятся прибором ВЗ - 38Б. Для питания транзисторных схем генераторов 1Г и 2-3 Г на их выводы 41-43 подается от трансформатора ПОБС-5М напряжение переменного тока ~ 35В (проверяются прибором ВЗ-38Б). Настройка генераторов на несущую и модулирующую частоты осуществлена посредством перемычек, указанных на рис. 18.1 в соответствии с техническими условиями на данные блоки. На панелях этих блоков при исправности генераторов и наличии их _/7О питании горят\два светодиода:. Один ровным свечением сигнализирует о наличии питания на выходном каскаде. Мигающее ( с частотой модуляции ) свечение другого светодиода указывает на нормальную работу задающего каскада и предварительного усилителя. Режимы работы рельсовой цепи ТРЦ демонстрируется на примере РЦ2, которая по построению соответствует типовой ТРЦ. Она содержит путевой генератор 2-ЗГ, который запитывает две смежные ТРЦ (РЦ2 и РЦЗ), и путевой приемник 2ПП, который по выходу соединен со входом приемника 1ПП. Приемник 1ПП работает от сигнала, частота которого отличается от частоты сигнала в РЦ2. Показ взаимодействия блоков аппаратуры РЦ2 начинается с измерения уровня ивых ГПЗ (UBbIX 2-3 Г) прибором ВЗ-38Б на выводах 2-52. По техническим условиям UBbIX модулированного сигнала должно быть от 1 до 6,4 В. к выходу генератора подключен вход путевого фильтра ФПМ- 11,14,15 (выводы 11-71). На передней панели блока генератора ручкой резистора Rl 1 можно регулировать уровень выходного сигнала.
1Я6 С помощью осциллографа наблюдают форму выходного сигнала генератора (выводы 2-52). С выхода фильтра (выводы 12-61), последовательно соединенного с развязывающим конденсатором (С=4 мкФ), сигнал поступает в кабельную линию и далее подается в согласующий трансформатор ПОБС-2М с коэффициентом трансформации п=38 в рельсовую линию. Кабельная линия питающего и релейных концов имитируется резистором типа 7157 сопротивлением 400 Ом. Указанное значение сопротивления соответствует длине соединительного кабеля около 10 км. В цепь вторичной обмотки трансформатора ПОБС- 5М включен защитный регулируемый резистор Из типа7157 с полным сопротивлением 1,2 Ом. Величина сопротивления Из выставлена около 0,3 Ом. В большинстве случаев это значение, рекомендуемое регулировочными таблицами, соответствует выполнению основных режимов работы ТРЦ. Приборов защиты от воздействия тягового тока (АВМ2-15А, ВОЦН-380), требуемых в соответствии с типовыми нормами, в макете нет из-за отсутствия источников помех. Выход фильтра, организованный на выводах 12-61 (800 Ом), является более энергетически выгодным, его используют при централизованном размещении аппаратуры. Так как у ФПМ имеется три выхода (12-61, 63-12, 62-12), то следует отметить, что конкретный выход фильтра указывается в реальном проекте и в инструкции по техническому обслуживанию ТРЦ, а именно, в регулировочных таблицах РЦ. Фильтр ФПМ должен быть настроен на нужную несущую частоту. Это необходимо для обеспечения требуемого по условиям работы рельсовых цепей обратного входного сопротивления питающего конца РЦ, что важно для выполнения основных режимов работы РЦ. Фильтр настраивается следующим образом. С помощью прибора ВЗ-38Б измеряется ивых ФПМ
т (выводы 12-61) Подключением перемычек 43-23-22-73-81-83 добиваемся максимума напряжения на выходе, при этом убеждаемся, что и^ = Uc , т.е. Uплз = U43-71 • Далее оценивается добротность контура ФПМ (нормированная величина 0=8-10). На релейном конце РЦ2 включен путевой приемник ПП-11/8. Для питания его транзисторных схем подается на выводы 21-22 от трансформатора П 0БС-5М напряжение примерно 17,5 В. Демонстрируется по осциллографу форма входного сигнала (выводы 11-43). К выходу приемника 2 ПП (выводы 31-SS) подключено путевое реле типа АНШ2-310 с последовательно соединенными обмотками. Проверяется выполнение нормального режима работы ТРЦ с учетом сопротивления изоляции рельсовой цепи ги = 1 Ом*км . Для этого на входе 2ПП (выводы 11-43) устанавливается напряжение 0,4 В, соответствующее минимальному значению сопротивления изоляции, с помощью регулировочного резистора генератора. Затем проводятся измерения уровня сигнала РЦ на ее элементах. Данные измерений заносятся в таблицу. ФПМ uc/uL Ивых ФПМ (12-61) Ивых гпз (2-52) и„ ик ис на рк UBx ПП (11-43) Uc на ПК U реле по пост, току (31^3) Норм, режим Шунт. режим Далее оценивается уровень напряжения на входе ПП при сопротивлении изоляции равном со. Напряжение иВых должно возрасти. Убеждаемся, что
П8 оно не превышает максимального уровня, рекомендуемого по проекту в регулировочной таблице, исходя из предельно допустимого по условиям ТУ (2,0 В) уровня для нормальной работы приемника. Проверяется шунтовой режим с помощью Rm =0 и Rm =0,06 Ом. Шунт накладывается на релейном конце. Результаты записываются в таблицу. Демонстрируется независимая работа смежных РЦ, работающих на разных сигнальных частотах: шунтирование питающего конца не приводит к обесточиванию приемника смежной РЦ, получающего свой сигнал от другого конца. Демонстрируется отсутствие влияния шунта (Rm =0) на работу приемника при наложении его на за 250 м как со стороны питающего конца, так и со стороны релейного. Показывается граница зоны шунтирования с помощью имитатора участка рельсовой линии длиной 40 м (R3OHW=0,26 Ом на частоте f=580 Гц), который подключается взамен рельсовой линии, примыкающей слева к релейному концу.
19. Изучение схемы замыкания и размыкания перегонных устройств системы АБТЦ на тренажерной установке С целью изучения алгоритма работы схемы замыкания и размыкания перегонных устройств и ее реакции на различные состояния рельсовой линии (занятие поездом или неисправность) она смонтирована в виде тренажерной установки. В схеме использованы малогабаритные штепсельные реле постоянного тока типа НМШ и НМШМ и тумблеры типа П2Т-10 с фиксированным замыканием и размыканием контактов. Данная схема реализована для примерного участка перегона, показанного на рис. 19.1. Принципиальная схема (рис. 19.2 и 19.4) тренажера включает в себя цепи питания повторителей путевых реле, цепь питания реле 4Б, 4Б1 , цепи питания реле освобождения пути ПО и ПОК, цепи питания реле занятия пути ПЗН, ПЗ , цепь питания группового кодово - включающего реле 16-20КВ, цепь включения трансмиттерной ячейки ТШ-65 В и цепь подачи кодов АЛС в рельсовую линию. В рассматриваемой схеме к блок -участку 4 относятся следующие реле’, и п^оры: 4Б - реле замыкания блок-участка 4; 4Б1 - повторитель реле 4Б; (При вступлении на первую рельсовую цепь блок-участка реле 4Б обесточивается и, при условии занятия поездом предыдущего блок-участка, осуществляет замыкание данного блок-участка); 20 П2 I 18 П2 z* - повторители путевых реле соответственно рельсовых цепей 16 П2 । 20,18,16; 16-20 ПП - общий повторитель путевых реле блок-участка 4; 14П2 - повторитель путевого реле рельсовой цепи защитного участка; 20 ПО I 18 ПО z - реле освобождения пути блок-участка 4; 16 ПО I 14 ПОК - конечное реле освобождения пути, относящееся к рельсовой цепи защитного участка. (Срабатыванием реле 14ПОК заканчивается цикл проверки последовательного проследования поезда по рельсовым цепям замкнутого блок -участка 4. После срабатывания реле 14ПОК восстанавливается цепь питания реле 4Б); 20 ПЗН - начальное реле занятия пути блок -участка 4; 16 ПЗ, 18ПЗ - реле занятия блок -участка 4; 22 ПЗ - реле занятия пути предыдущего блок -участка 6; 16-20КВ - групповое кодово - включающее реле блок -участка 4; 2/4 Т - трансмиттерная ячейка блок - участка 4 ; 2/4 КТ - кодовый трансформатор типа ПОБС - ЗМ;
180 Рис. 19.1 Рис.19.2
/57 3x500 мкФ РИ Рис. 19.3
Рис. 19.4
/83 КПТ - кодовый путевой трансмиттер типа КПТШ — 715. На рис. 19.5 представлено расположение реле и тумблеров схемы на тренажерной установке. Срабатывание и обесточивание реле, имитирующих контроль свободное™ и занятости рельсовых цепей блок-участка, а также рельсовой цепи защитного участка, производится посредством тумблеров. При этом тумблерами 20П, 18П и 16П включаются соответственно реле- повторители путевых реле 20П2, 18П2 и 16П2 рельсовых цепей блок -участка 4. Тумблером 14П включается реле - повторитель путевого реле рельсовой цепи защитного участка (14П2). С помощью тумблера 12П в цепи конечного реле освобождения пути (14ПОК) имитируется контроль занятости следующей по ходу движения рельсовой цепи за защитным участком, т.е. имитируется работа путевого реле 12П2. Тумблером 22П в цепи реле занятия пути (22ПЗ) имитируется контроль занятия последней РЦ предыдущего блок - участка. Тумблером 6Б имитируется замыкание или размыкание блок-участка 6, предыдущего по ходу движения по отношению к рассматриваемому 4, т.е. имитируется работа реле 6Б. Тумблер РИ (искусственная разделка) используется для первоначальной подпитки реле 4Б после подачи напряжения питания на тренажерную схему и последующего переключения тумблеров путевых реле в положение контроля свободности рельсовых цепей, а также для искусственного размыкания блок- участка при имитации нарушения алгоритма работы схемы реле освобождения пути.
Рис. 19.5
/ж Порядок действий на тренажерной установке Перед подачей напряжения питания на схему все тумблеры должны находиться в положении, соответствующем обесточенному состоянию реле. 1) Тренажерная схема приводится в состояние, соответствующее свободности всех рельсовых цепей блок-участкрв. - С этой целью тумблеры 20П, 18П, 16П и 14П поочередно переключаются в положение «свободно». Срабатывают реле 20П2, 18П2, 16П2, 16-20ПП и 14П2. Реле освобождения пути 20ПО, 18ПО, 16ПО и 14ПОК находятся в обесточенном состоянии. - Тумблер 6Б, имитирующий состояние предыдущего блок-участка, должен находиться в положении «разомкнут». - Тумблер 12П должен находиться в положении «свободно». - Тумблер 22П должен находиться в положении «свободно». - Тумблер РИ переключается в положение «восстановление Б». После срабатывания реле 4Б тумблер РИ возвращается в исходное положение. При этом реле 4Б остается под током через последовательно соединенные фронтовой контакт своего повторителя 4Б1 и фронтовой контакт общего повторителя путевых реле 16-20 ПП рассматриваемого блок-участка, а также через параллельно подключенный к указанным контактам замкнутый контакт 1-3 тумблера 6Б, имитирующего в данном положении свободность предыдущего блок-участка (его разомкнутое состояние) и замыкание фронтового контакта реле Б предыдущего блок-участка в цепи питания реле Б данного блок участка. 2) Рассматривается _ работа ...схемы „реле, освобождения пути при., имитации правильного порядка движения поезда по рельсовым .цепям_рассматриваем_ого блок-участка 4. - Переключением тумблера 6Б в положение «замкнут» имитируют занятость предыдущего блок-участка 6. Размыкание контакта 1-3 тумблера 6Б в цепи питания реле 4Б не приводит к обесточиванию этого реле и означает
/86 предварительное замыкание рассматриваемого блок-участка 4. Реле 4Б продолжает оставаться под током через последовательно соединенные фронтовые контакты реле 4Б1 и реле 16-20 ПП. При этом состояние реле схемы следующее: 4БТ, 4Б1Т, 20П2?, 18П2Т, 16П2Т, 16-20ПП?, 14П2Т, 20ПОФ, 18ПО1, 16ПО1, 14ПОК1; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении (контакт разомкнут). - Переключением тумблера 20П в положение «занято» имитируют занятие рельсовой цепи 20П. Обесточивается повторитель путевого реле 20П2 и общий повторитель путевых реле 16-20ПП. Из-за размыкания фронтового контакта реле!6-20ПП в цепи питания реле 4Б после замедления последнее обесточивается с задержкой времени; обесточивается и его повторитель 4Б1. Это означает замыкание блок-участка 4 и блокирование светофора 4, ограждающего данный блок-участок. Показание светофора 4 должно переключаться с разрешающего на запрещающее (должна включаться красная лампа). В результате реле схемы имеют следующие состояния: 4БФ, 4Б1Ф, 16-20ППФ, 20П21, 18П2Т, 16П2Т, 14П2Т, 20ПО'!', 18ПО4-, 16 ПО4-, 14 ПОКф; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении; Тумблер 6Б - в положении «замкнут». Переключением тумблера 18П в положение «занято» имитируют занятие следующей по ходу движения рельсовой цепи 18П. Обесточивается реле 18П2. Таким образом: реле 20П2>к и 18П2>к Остальные реле схемы сохраняют свое состояние: 4БФ, 4BU, 16020ППФ, 16П2Т , 14П2Т , 20П0Ф, 18П0Ф, 16П0Ф, 14ПОКФ; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении; Тумблер 6Б - в положении «замкнут».
Переключением тумблера 20П в положение «свободно» имитируют освобождение предыдущей по ходу движения рельсовой цепи 20П. Срабатывает реле 20П2. Затем с контролем его срабатывания и обесточенного состояния реле 18 П2 срабатывает реле освобождения пути 20ПО. Реле 20ПО встает на самоблокировку (до момента освобождения 18П и срабатывания реле 18ПО). Таким образом: 20П2?, 18П2>1, 20 ПО?. Остальные реле схемы сохраняют свое состояние: 4Б4-.4Б14-, 16-20ПП4-, 16П2Т, 14П2Т, 18ПО4-, 16ПО4-,14ПОК4-; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении; Тумблер 6Б - в положении «замкнут». Переключением тумблера 16П в положение «занято» имитируют занятие следующей по ходу движения рельсовой цепи 16П. Обесточивается реле 16П2. Остальные реле схемы сохраняют свое состояние: 4БФ, 4Б1 16-20ПП?, 20П2?, 18П24-, 20ПОТ, 14П2Т, 181104-, 16ПО4-, 14ПОК4-. Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении; Тумблер 6Б - в положении «разомкнут» Переключением тумблера 18П в положение «свободно» имитируют освобождение рельсовой цепи 18П. Срабатывает реле 18П2. С контролем его срабатывания и обесточенного состояния реле 16П2 срабатывает реле 18ПО. Реле 18ПО встает на самоблокировку (до момента освобождения 16П и срабатывания реле 16ПО). Разомкнувшимся тыловым контактом реле 18ПО рвется цепь питания реле 20ПО. В результате: 18П2Т, 16П2?, 20ПО?, 18ПО?. Остальные реле схемы в следующем состоянии: 4Б?, 4Б1?, 16-20ПП?, 20П2?, 14П2Т, 16ПО?, 14ПОК?. Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении; - Переключением тумблера 6Б в положение «разомкнут» имитируют размыкание предыдущего блок-участка 6 после освобождения его защитного участка
(18П, 20П). Состояние реле рассматриваемого блок-участка 4 сохраняется прежним. Переключением тумблера 14П в. положение «занято» имитируют занятие следующей по ходу движения рельсовой цепи 14П, которая относится к защитному участку и является первой рельсовой цепью следующего по ходу движения блок-участка 2. Обесточивается реле 14 П2. Остальные реле схемы сохраняют свое состояние: 4Б1, 16-20Ш14-, 20П2Т, 18П2Т, 20ПС)1, 18ПОТ, 16П2'!', 16ПО1,14ПОК1; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении; Тумблер 6Б - в положении «разомкнут». Переключением тумблера 16П в положение «свободно» имитируют освобождение рельсовой цепи 16П. Срабатывают реле 16П2 и 16-20ПП. С контролем срабатывания реле 16П2 и обесточенного состояния реле 14П2 срабатывает реле 16ПО. Реле 16ПО встает на самоблокировку (до момента освобождения 14П и срабатывания реле 14ПОК). Разомкнувшимся тыловым контактом реле 16ПО рвется цепь питания реле 18ПО. Таким образом: 16П2Т, 16-20ППТ, 14n2>L, 20n(U, 18ПО>к 16ПОТ. Остальные реле схемы в следующем состоянии: 4Б4<, 4Б1>к, 20П2Т, 18П2Т, 16П2Т, 14ПОКФ; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении; Тумблер 6Б - в положении «разомкнут». - Переключением тумблера 12П в положение «занято» имитируют занятие второй рельсовой цепи 12П блок-участка 2, т.е. замкнувшимся контактом 1-3 тумблера имитируют обесточенное состояние реле 12П2 и замыкание его тылового контакта в цепи питания конечного реле освобождения пути 14ПОК. Остальные реле схемы сохраняют свое состояние: 4Б>к, 4Bli, 16-20ППТ, 20П2Т, 18П2Т, 20ПО>к, 18ПО>к, 16П2Т, 16ПОТ, 14П2>к, 14nOK>L; Тумблер РИ - в исходном положении;
/83 Тумблер 6Б - в положении «разомкнут». - Переключением тумблера 14П в положение «свободно» имитируют освобождение рельсовой цепи 14П и защитного участка, включающего только данную рельсовую цепь. Срабатывает реле 14П2. С контролем его срабатывания и при имитации обесточенного состояния реле 12П2 срабатывает реле 14ПОК. Разомкнутый тыловой контакт реле 14ПОК обрывает цепь питания реле 16ПО. Через замкнутый фронтовой контакт реле 14ПОК восстанавливается цепь питания реле 4Б. Своим разомкнувшимся тыловым контактом реле 4Б разрывает цепь блокировки реле 14ПОК и обесточивает его. Таким образом, рассматриваемый блок-участок 4 размыкается после прохождения поезда, и снимается блокирование с запрещающего показания светофора. Реле схемы после прохода поезда остаются в следующем состоянии: 4БТ, 4Б1Т, 20П2Т, 18П2Т, 16П2Т, 16-20ППТ, 14П2Т, 20nO>L, 18nO>L, 16ПО>к 14П(Ш; Тумблер 12П - в положении «занято»; Тумблер РИ - в исходном положении; Тумблер 6Б - в положении «разомкнут». Затем тумблер 12П переводится в исходное положение «свободно». 3) Прослеживается работа схемы реле освобождения пути при ложной занятости одной рельсовой цепи блок-участка. Переключают каждый в отдельности тумблеры 20П, 18П, 16П и 14П из положения «свободно» в положение «занято», т.е. имитируют занятие одной отдельной рельсовой цепи. Реле 4Б должно оставаться под током, т.е. в этом случае блок-участок не должен блокироваться. 4) Прослеживается работа схемы реле освобождения пути при ложной свободности рельсовой цепи при кратковременной потере поездного шунта. - Переключением тумблера 6Б в положение «замкнут» имитируют занятость предыдущего блок-участка 6. Реле 4Б остается под током, так как соблюдаются
ш условия, указанные в пункте 2, при запуске схемы во время движения поезда. При этом состояние реле схемы следующее: 4БТ, 4Б1Т, 20П2Т, 18П2Т, 16П2Т, 16-20ППТ, 14П2Т, 20ПО>к, 18ПО>к, 16ПО>к, 14П(Ш; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении (контакт разомкнут). Переключением тумблера 20П в положение «занято» имитируют занятие рельсовой цепи 20П. Обесточивается реле 20П2 и реле 16-20ПП. Реле 4Б после замедления обесточивается, осуществляя тем самым замыкание рассматриваемого блок-участка 4. При это состояние реле схемы следующее: 4BJ-, 4Б11, 20П2'!', 18П2Т, 16П2Т, 16-20ПП1, 14П2Т, 20ПО1, 18ПО1, 16ПО1, 14ПОК4<; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении. Возвращают кратковременно тумблер 20П в положение «свободно». Срабатывает реле 20П2 и срабатывает реле 16-20ПП. При этом реле 4Б остается в обесточенном состоянии и остальные реле схемы - также в прежнем состоянии: 18П2Т, 16П2Т, 14П2Т, 20ПО1, 18ПО1,16ПО4-, 14ПОК1; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении. Снова переключают тумблер 20П в положение «занято». Обесточиваются реле 20П2 и реле 16-20ПП. Реле 4Б продолжает находиться в обесточенном состоянии. Состояние остальных реле схемы следующее: 18П2Т, 16П2Т, 14П2Т, 20ПО>к, 18ПО>к, 16ПО>к, 14ПОК>к; Тумблер 12П - в положении «свободно»; Тумблер РИ - в исходном положении. Далее продолжают алгоритм действий, соответствующий движению поезда. Пос- ле завершения цикла освобождения поездом блок-участка 4 цепь питания реле 4Б восстанавливается обычным способом, который приведен выше в пункте 2.
/91 5) Прослеживается работа схемы реле занятия пути при имитации правильного порядка занятия поездом рельсовых цепей рассматриваемого блок -участка 4 - Тумблером 6Б обесточивается реле 6Б Ф. (Тем самым имитируется занятие поездом предыдущего блок -участка 6). - Тумблером 22П имитируется занятие последней РЦ предыдущего блок- участка 6. В результате реле 22ПЗ и 16-20КВ встают под ток: 22 ПЗ Т, 16-20 КВ Т. Реле 16-20 КВ (групповое кодововключающее реле рассматриваемого блок- участка 4) замыкает свой фронтовой контакт в цепи выбора разрешающего кода АЛСН (цепь выбора содержит последовательно соединенные обмотку трансмит- терного реле и контакты сигнальных 3 и Ж реле впереди стоящего светофора (2), а также контакты группового реле КВ и общего повторителя путевого реле данного блок- участка 4), (рис. 19.6). - Тумблером 20П имитируется занятие первой РЦ рассматриваемого блок- участка 4. В результате состояние реле схемы ПЗ следующее: 22 ПЗ Т, 20 ПЗН Т, 16-20 КВ Т. Так как обесточивается 20П2 Фи 16-20 ПП Ф, то 4Б Ф, 4Б1 Ф, но реле 16-20 КВ продолжает быть под током по цепи самоблокировки через тыловой контакт 20П2 и фронтовой контакт 20ПЗН. Тыловой контакт реле 16-20ПП замыкает цепь трансмиттерного реле 2/4 Т Через тыловой контакт реле 20П2 должно сработать индивидуальное кодововключающее реле 18-20 КВ и в рельсовую линию 20 РЦ навстречу поезду должен подаваться код АЛСН через контакт трансмиттерного реле 2/4 Т и усиленный контакт индивидуального реле 18-20 КВ. - Тумблером 22П имитируется освобождение последней РЦ предыдущего блок-участка 6. В результате 22ПЗ Ф, 20ПЗН Т и 16-20КВ Т (по цепи самоблокировки). - Тумблером 18П имитируется занятие второй РЦ блок-участка 4 (18РЦ) В
192 Рис. 19.6.
/93 результате: 22ПЗ I, 20ПЗН J-, 18 ПЗ t и 16-20КВ Т. Реле продолжает быть под током по цепи самоблокировки через тыловой контакт реле 18П2 и фронтовой контакт реле 18ПЗ. Через тыловой контакт реле 18П2 должно сработать индивидуальное кодововключающее реле 16-18КВ и в рельсовую линию 18РЦ навстречу поезду должен передаваться код АЛСН через контакт трансмиттерного реле 2/4 Т и усиленный контакт реле 16-18КВ. - Тумблером 20П имитируется освобождение 20 РЦ. В результате: 22ПЗ Ф, 20ПЗН Ф, 18ПЗ Т и 16-20КВ Т (по цепи самоблокировки). - Тумблером 16П имитируется занятие последней РЦ блок-участка 4. В результате: 22ПЗ Ф, 20 ПЗН Ф, 18ПЗ Ф, 16 ПЗ Т и 16-20КВ Т. Реле 16-20КВ продолжает быть под током по цепи самоблокировки через тыловой контакт реле 16П2 и фронтовой контакт реле 16ПЗ. Через тыловой контакт реле 16П2 должно сработать индивидуальное кодововключающее реле 14-16КВ, и в рельсовую линию 16 РЦ навстречу поезду должен передаваться код АЛСН через контакт трансмиттерного реле 2/4 Т и усиленный контакт реле 14-16КВ. Замыкается фронтовой контакт реле 16ПЗ в цепи группового кодововключающего реле следующего блок - участка. Это означает подготовку следующей по ходу движения поезда схемы реле ПЗ. - Тумблером 18П имитируется освобождение 18 РЦ. В результате: 22ПЗ Ф, 20ПЗН Ф, 18ПЗ Ф, 16ПЗ Т и 16-20КВ t (по цепи автоблокировки). - Тумблером 14П имитируется занятие первой РЦ следующего по ходу движения блок участка 2. В результате: 22ПЗ Ф, 20ПЗН Ф, 18ПЗ Ф, 16ПЗ Ф. Разомкнутым фронтовым контактом реле 14П2 обрывается цепь самоблокировки 16-20КВ. С замедлением обесточивается реле 16-20КВ. Прекращается посылка кода АЛСН в 16 РЦ. Все реле схемы ПЗ рассматриваемого блок-участка 4 в исходном состоянии - без тока. Работу реле ПЗ следующего по ходу движения блок-участка 2 следует прослеживать аналогичным образом с началом работы реле 16ПЗ.
/94 20. Расчет узлов аппаратуры и схем ТРЦ Для выполнения целей профессионального изучения и грамотной эксплуатации ТРЦ и схем АБ с ТРЦ необходимо выполнение оценочных и проверочных расчетов различных узлов аппаратуры и схем ТРЦ, схемных решений АБ квалифицированным обслуживающим персоналом. Данный раздел нацелен на подготовку обслуживающего персонала к решению таких задач на примерах оценки параметров аппаратуры ТРЦ и схемных решений АБ с ТРЦ. Он ставит своей целью обучить обслуживающий персонал прогнозированию поведения различных схем в условиях эксплуатации при изменении значений параметров их элементов; при подборе элементов схем, рекомендуемых в условиях эксплуатации; при осуществлении профессионального контроля за работой аппаратуры и систем. Раздел начинается с рассмотрения различных форм записи комплексных величин, применяемых при расчетах параметров питающего и приемного концов РЦ. Далее рассматриваются решения задач по анализу некоторых узлов аппаратуры ТРЦ. L Различные формы записи комплексных величин Задача 1. Записать в показательной, тригонометрической и алгебраической формах выражения комплексных значений тока и напряжения, мгновенные значения которых: w=100V2 sin(ty/+20°), В z=5a/2 sin(tt>Z-20°), А Решение. Принято на комплексной плоскости изображать векторы синусоидально измеряющихся во времени величин, например, тока, рис.20.1, для момента времени cot=0, рис.20.2
/95 Рис.ХОЛ Рис. - газ
J9B При этом вектор 1^ и+ф) равен Imeit₽ = lnij где Im - комплексная величина; модуль ее равен 1т, а угол , под которым вектор Im проведен к оси +1 на комплексной плоскости, равен начальной фазе ср. Следовательно: U=100ei2°=100cos200+jl00sin200=100-0,94+jl00-0,34=94+j34 I = 5e'j2°°=5cos200-j5sin200=5-0,94-j5-0,34=4,7-j 1,7 Задача 2. Представить в показательной форме следующие комплексные величины. а) 3,2 ±j 1,25 б) -1,25 ±j3,2 в) -0,125 ±j3,2 г) -2,8 ±j64 Решение, а) В алгебраической форме комплексная величина A=3,2±jl,25 Найдем модуль комплексного числа Г^В,22+1,252 =3,44 и угол ср = arctg^Y = arctgO,39; ср =21°20' Тогда комплексное число 3,2 + jl,25 может быть представлено вектором на комплексной плоскости в I квандранте с аргументом ot=+21°20', а комплексное число 3,2 - j 1,25 в IV квадранте с аргументом а= -21°20' Следовательно, число 3,2±j 1,25 - 3,44e±j21°20 б) A=-l,25±j3,2 ^=Vl,252 + 3,22 =3>44 ср = arctS~~^ = arctg2,56 =68°40' Вектор числа-l,25+j3,2располагается во II квадранте и а=180°-68°40'=111°20'
/9? Числа—1,25—j3,2- в III квадранте и of - (180о-68о40')= -111°20' Следовательно, число-l,25±j3,2= 3,44e±jlll°20, в) A=-O,125+j3,2; «=1/0,1252-3,2: =Л2 ср = arctg = arctg25fi =87°46' Вектор комплексного числа-l,25+j3,2располагается во II квадранте и ot=1800-87046'=92°14'и -0,125+j3,2=3,2ei92°14 г) A—2,8-j64; e=Vi,8!+64! =W ф = arctg— = arctg22,86 =87°30' Вектор комплексного числа располагается в III квадранте и <»—(180°-S7°30')—92“30' и -2,8-j64= 64e-j92”30' Задача 3. Записать в алгебраической форме следующие комплексные числа а)32е^19° б) 32е>92° в) 32e"jl77’ г) 150eil91° д) 150e’j,69° а) В показательной форме комплексные числа равны 32е+)1,° и 32e~jl,° В соответствии с формулой Эйлера комплексные числа могут быть представлены в следующем виде: 32eil’°= 32(cosl9°+ jsin!9°) = 32 (0,945+j0,326) = 30,2+jl0,4 32e'jl9°= 32(cosl9-jsin!9°) = 32 (0,945-j0,326) = 30,2-jl0,4 Последняя запись комплексных чисел соответствует их записи в алгебраической форме.
ш б) A=32ei92°= 32(cos92 + jsin92°) = 32 (-sm2°+jcos2°) = 32 (-0,035+j0,999) = = - l,12+j31,97 в) A=32e’jl77°= 32(cos-177°+jsin-177°) = 32 (cosl77°-jsinl77°) = = 32 (-sin 87- cos87°) = 32 (-0,999 -j0,052)= -31,97-j 1,66 r) A=150e"91°= 150(cosl91°+jsinl91°) = 150(-cosH°-j sinll°) = =150 (-0,982-j0,191) = —147,3—J28,65 д) A=150e~il69°= 150(cos-169’+jsin-169°) = 150 (cosl69°-jsinl69°) = = 150 (-cosl Г -jsinl 1°) = 150 (-0,982 - j0,191)= -147,3 -j28,65 Напоминание Комплексное число, соответствующее точке, в которой лежит конец вектора А, рис.20.3, может быть написано в следующих формах: алгебраической A=b+jc; тригонометрической A=a(cosa+jsina); показательной А= ае’а=а exp (jot); Здесь :b=a cosoc=Re[A]- вещественная часть комплексного числа; с= a sina=Im[A]- мнимая часть комплексного числа; =ei‘2 - мнимая единица или оператор поворота на угол у =90°, a=|A|= A2+r2=——=—-— модуль комплексного числа А (всегда положителен); sinar cosar a= arctgj- - угол (или аргумент) комплексного числа; cosa±jsina=e±ja - формула Эйлера (лежит в основе взаимного перехода от показательной к тригонометрической форме записи); комплексное число A*=b-jc называется комплексно-сопряженным числу A=b+jc; произведение комплексно-сопряженных чисел - число вещественное, равное квадрату их модуля: A-A*=aejaae'ja=a2.
199 И. Фильтр ФПМ Задача 1. Для последовательного контура ФПМ (рис.20.4) с учетом рекомендуемого значения резонансной емкости ср=4,85мкФ и добротности контура Q=10 построить зависимость Uc/UL=fc на сигнальной резонансной частоте со0=420 Гц и определить величины напряжения на индуктивности при резонансе и величину активного сопротивления контура. На рис.20.4: U3r,Rr - эквивалентное напряжение и внутреннее сопротивление генератора ГП; ZH=RH+jxH комплексное сопротивление нагрузки, подключенное к индуктивности контура — эквивалентное входному сопротивлению последующей схемы ТРЦ; R3 - активное сопротивление в цепи последовательной эквивалентной схемы, учитывающее значение активного сопротивления Rr и пересчитанного в цепь контура сопротивления нагрузки ZH; L - эквивалентная индуктивность контура с учетом ZH; ZK - входное сопротивление последовательного контура. Решение. В эквивалентном последовательном контуре (рис.20.4б) протекает ток Гк=^9-, где ZK= R3+j(aL- —J Zk ас Найдем отношение UC/UL =, из которого видно, что данное соотношение не зависит от Ul Ir-o)L coL величины тока. Определяем значение индуктивности из условия резонанса напряжений на частоте 420 Гц. При резонансе напряжений a)L = —5— и L = —------------------------- = 29,'9мГн, Р аоср р а20ср (2 л--420)2-4,85 • 10-6 тогда coLp = 2л--420-29,9 = 78,86(2м
200 Рис. 204 А) Схема включения ФПМ в ТРЦ; Б) Эквивалентная схема последовательного контура питающего конца ТРЦ
Задаемся значениями с - 3; 4; 4,85; 6 и 7 мкф и определим для них значения UC/UL. Результаты расчетов сведены в таблицу; на основе данных таблицы построена зависимость Uc/UL=f(c) (рис.20.5). с 3 4,85 7 к 126,6 94,8 78,86 63,2 54,17 a)L 78,86 78,86 78,86 78,86 78,86 coL 1,6 1,2 1 0,8 0,68 В соответствии с полученной зависимостью напряжение на конденсаторе будет больше, чем напряжение на индуктивности при с<ср и меньше при с> ср. Характер изменения напряжения на конденсаторе необходимо учитывать при подборе конденсатора ср в процессе настройки контура, т.е. для получения резонанса напряжений. Напряжение на индуктивности при резонансе составит UL=QU3r = ^U3r Напряжение иэг можно принять равным выходному напряжению генератора. Активное сопротивление контура можно найти по выражению 0=*^, отсюда 7?3 = ^£ = Z^ = 7,90m. Задача 2. Определить полосу пропускания фильтра ФПМ при заданных сигнальных частотах буо = 420Гц и бУо=780Гц и добротности последовательного контура 2 = 10. Решение. Полоса пропускания контура ФПМ при заданных условиях - на частоте 420Гц: 2 А/ = = 42 Л/ I - на частоте 780Гц: 2 A f = = ^Гц .
Рис. 20.6 Рис.
£03 Напоминание Схему (цепь) на рис.20.6, называют последовательным колебательным контуром. В такой цепи возможен резонанс напряжений. Входное комплексное сопротивление последовательного контура = R + j^a>L - — j = R + jx = zeiv, где x = — - реактивное сопротивление контура; z = J/?2 + \coL - — Г - полное сопротивление контура; V \ йг/ <р - arctg—- сдвиг фаз между напряжением и током. Условие резонанса напряжений х = 0 или cdL = —. (Do - 'tyfо ~ ‘ При резонансе напряжений: г 1 р = cooL =----=----характеристическое сопротивление контура; й)оС N с Q-~~ добротность контура; d = — - затухание контура; ^о=~~ ток в контуре. <b = UCo=Iop = U-Q Абсолютная расстройка А = гу- = f - fo . Относительная расстройка Дсо/со0 = &f/fo Полоса пропускания контура (на уровне 0,7) 2 A f = Задача 1. Путевой приемник Выходной усилительный каскад на транзисторах VT11, VT12, работающих в ключевом режиме, нагружен на последовательный резонансный контур С9.ю-ТУ6. Определить действующее значение переменного напряжения модулирующей
частоты на входе последовательного контура при значении напряжений двухполярного источника Un=±18B. Минимальное падение напряжения на транзисторах выходного усилителя в режиме насыщения AUK3=2B. Двухтактный каскад формирует на нагрузке (на входе последовательного контура переменное напряжение прямоугольной формы (рис.20.7). В соответствии с разложением в ряд Фурье, приведенная на рис.20.7 периодическая функция может быть представлена следующим набором гармонических составляющих 4 А ( . sin 3<2Г sin 5<2Г д и = — = sin cot + —— + Л I 3 5 J Следовательно, амплитуда выходного напряжения 1-ой гармоники модулирующей частоты на выходе усилителя равна Действующее значение выходного напряжения усилителя Задача 2. При заданных в задаче 1 условиях определить действующее значение напряжения на индуктивности узкополосного фильтра C9.10-TV6 с добротностью Q=6. Решение, При резонансе напряжений в последовательном контуре C9.10-TV6 напряжение на емкости и индуктивности максимальны и равны QUeblxyc = 6-14,45 = 865.
/3 - контроль подачи извещения приближения к станции, переезду и другим со- оружениям. 6.1. Проверка производится при попутном следовании двух испытательных ло- комотивов в обоих направлениях. 6.2. При следовании локомотивов проверяется видимость всех огней наполь^ ных светофоров АБ и заградительных светофоров в соответствии с Технологической картой 9 Технологии обслуживания устройств СЦБ. 6.3. По показаниям локохмотивного светофора автоматической локомотивной сигнализации контролируется устойчивый прием сигналов АЛСН из рельсовой линии и их соответствие напольным сигналам. По результатам проверки составляется хАкт ф. ШУ-60 с подписью лип. прово- дивших проверку. 6.4. При проследовании вторым поездом напольного светофора с запрещаю- щим показанием с последующей остановкой контролируется смена красного с желтым огня локомотивного светофора на красный. Проверка производится для всех проход- ных светофоров ЛБ и по результатам ее проверки составляется Акт с подписью лиц, проводивших проверку. 6.5. На посту ЭЦ станции. переезде и других сооружениях контролируется на- личие извещения о приближении поезда и фиксируется фактическое нахождение локо- мотива. 7. РЕГИСТРАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ И ПРОВЕРОК. 5.1. Данные измерении и проверок вносятся в соответствующие таблицы и жур- налы измерений в соответствии с Инструкциями ЦШ/571 и ЦШ/4616. 5.2. По результатам проверки устройств автоблокировки составляется АКТ и другие нормативные документы в соответствии с Инструкцией ЦШ/571. после чего устройства считаются включенными в эксплуатацию.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Данные о включении приборов ТРЦ. Аппаратура тональных рельсовых цепей ТРЦ предназначена для рАботы в со- ставе устройств железнодоро;кнон автомат!п:п при любом виде тяги поездов п- рассчптаиа па применение в условиях умеренного климата при температуре окружато- шей среды от минус 45 до плюс 65СС. В аппаратуре используются амплтггудно-манипулированные сигналы с частотами манипуляции (модуляции) 8 и 12 Гц и несущими частотами 420. 480. 580. 720. 780. 4545. 5000, 5555 Гц. В состав основном аппаратуры ТРЦ входят: путевые генераторы ГПЗ и ГП4: путевые фильтры ФПМ и ФРЦ4; путевые приемники ПП (ППЗ) и ПРЦ4 (ПП4): урав- нивающий трансформатор УТЗ. Путевые генераторы ГПЗ и ГП4 предназначены для формирования и усиления амплптудно-маш1пу.тпрованных сигналов рельсовых цепей. Электропитание генерато- ров осуществляется от источника однофазного переменного тока частотой 50 Гц номи- нальным напряжением 35 В. которое подается на выводы 41-43 блока. Выходное напряжение генераторов регулируется вращением ручки переменного резистора, расположенной на лицевой стороне защитного кожуха. Регулировочный ре- зистор имеет стопорное устройство цангового типа, которое при производстве пуско- наладочных работ должно быть отпущено (ослаблено). Там же расположены два све- тодиода. Свечение верхнего светодиода показывает наличие напряжения питания на выходном усилителе мощности. Мигающий режим свечения нижнего светодиода соот- ветствует нат пи по усилителя амплитудно- на выходе предварительного манилулированного сигнала, непрерывное свечение - наличию непрерывного сигнала несущей частоты, отсутствие свечения - неисправности пли отсутствию электропитания. Выходное напряжение снимается с выводов 2-52 генераторов ГПЗ и с выводов 32-52 генераторов ГП4. Генераторы ГПЗ и ГП4 предназначены для установки на стативах в розетки ре- ле Н1И. В табл. П1.1 приведены настроечные перемычки генераторов в зависимости от частот формируемых амплитудно-манипулированных сигналов. Путевые фильтры ФПМ и ФРЦ4 предназначен для обеспечения требуемого по условиям работы рельсовых цепей 1 РЦ обратного входного сопротивления питающе- го конца рельсовой цепи п зашиты выходного усилителя мощности генератора от пе- ренапряжений. возникающих в рельсовой линии. Рекомендуемые выводы дтя установки внешних перемычек и настройки путево- го фильтра в резонанс представлены в Таблице П1.2.
Таблица П 1.1. Г Tim I генератора Несущая частота. ! ’ Ги I Частота модутяшш. | 1 Ги j Перемычки j ’ П13-8.9.11 ' ' 420 ' 8'1 12-11 81-73. 62-42. 83-72.3-4.51-61 12-23. 81-73. 62-33. । I 83-72. 3-4. 51-61 480 3 12-21. 81-63. 62-42 83-72, 3-4, 51-61 12 : 12-21, 81-63. 62-33 83-72.3-4.51-61 580 8 ! 12-22,31-82.62-42 ; 83-72.3-4.51-61 ' 12-22. 81-82. 62-33 1 1 1 83-72, 3-4. 51-61 : ГПЗ-11.14.15 ; 580 8 12-22. 81-73. 62-42 83-72. 3-4. 51-61 12-22. 81-73. 62-33 83-72. 3-4. 51-61 720 8 12-13. 81-63. 62-42 83-72.3-4.51-61 12-13. 81-63. 62-33 83-72. 3-4. 5111 780 8 12-1 1. 81-82. 62-42 83-72. 3-4. 51-61 । 12-11. 81-82. 62-33 • I L 83-72.3-4.51-61 ГП4 4545 3 ' : 12-21. 81-63. 62-42. : 83-7 51-53 12-21. 81-63, 62-33 1 2 83-72. 1 1-13. 51-53 5000 8 12-32. 81-82, 62-42 83-72. 1 1-13. 51-53 12 12-22,81-82.62-33 33-72. 1 1-13. 51-53 5555 ' 8 ! 12-23. 62-42 83-72. 1 1-13. 51-53 12-23. 62-33 83-72. 1 1-13. 51-53 Таблица П1.2. | Тип фильтра ; Несущая частота. Гц Перемычки I « ФПМ-8.9.11 420 43-23-22-21-83 480 j • 42-23-22-21 580 41-23-22-73-81 : ФПМ-11-14.15 580- 43-23-22-73-81 720 42-23-21-82-85 730 41-25-21-81-83 ФРЦ4 4545 23-63 5000 23-43
В процессе регулировки допускается менять* настроечные перемычки для дос- тижения резонанса фильтра ФПМ на рабочей частоте. ( Резонанс определяется по примерному равенству напряжений на индуктивной (выводы Н-23) и емкостной (выводы 23”^) составляющей фильтра. Если напряжение' на емкости (Uc) больше напряжения на индуктивности (UL). то необходимо увеличить емкостную составляющую фильтра путем установки дополнительных перемычек или переключения уже существующих на конденсатор с большей емкостью. Если Uc < UL; то суммарную емкость фильтра необходимо уменьшить путем отпайки перемычек или их переносом на конденсатор с меньшей емкостью. Схема фильтра с указанием емкости конденсаторов представлена на рис.2. Дополнительная подстройка фильтра ФРЦ4 не производится. Фильтры ФПМ устанавливаются для эксплу аташш в розетки штепсельного ре- ле НШ. фильтр ФРЦ4 - в розетки реле НМШ. Принципиальная схема фильтра ФПМ Рис. 2
Путевые приемники ПП (П№) “ ПРЦ4 (ПП4) предназначены для приема и дешифрирования амплитудно-манипулированных сигналов рельсовых цепей. Электропитание приемника осуществляется от источника однофазного пере- менного тока частотой 50 Гц номина-тъным напряжением 17.5 В. которое подается на выводы 21-22 блока. Нагрузкой приемника является нейтральное малогабаритное реле постоянного тока типа АНШ2-123О с параллельно включенными обмотками. В при- емника?; ППЗ и ПП4 предусмотрено при необходимости подключение дополнительно- го путевого реле типа AHIH2-1230 с параллельно включенными обмотками. Номера выводов для подключения основных » дополнительных путевых реле в зависимости от типа приемника представлены в таблпце П1.3. Входными являются выводы 11“^ блока. На лицевой стороне кожуха приемника располагаются два светодиода. Светя- щееся состояние одного из светодиодов показывает наличие электропитания на прием- нике, мигающий режим обои?; светодиодов соответствует приему номинального сигна- ла. Приемники ПП и ПРЦ4 устанавливаются для эксплуатации в розетки штеп- сельного реле ДСШ. а приемники П11 11 ПП4 - в розетки штепсельного реле НШ. В приемниках ПП и ПРШ предусмотрена возможность при необходимости подключения к выводам 61-23 дополнительного реле, работающего как обратный по- вторитель. шли блока выпрямителей сопряжения БВС4 для подключения дополнитель- ного путевого реле. Уравнивающий трансформатор предназначен для уравнивания напряжений на приемных концах рельсовых цепей ТРЦЗ при значительной разнице их длин и об- щем питающем конце. Уравнивающий трансформат «>Р устанавливается на входе путевого приемника рельсовой цепи меньшей длины. Выпады подключаются ко входу приемника ПП. Выводы 3...9 УТЗ. к которым п“лключается кабель, выбираются в зависимости от требуемых коэффициентов трансфер мании, которые приводятся в табл. П1.4. На несущую частоту сигнала рельсовой цепи УТЗ настраивается путем установ- ки внешних перемычек, которые укачаны в табл. П1.5. Работая в цепи эквивалентного генератора тока, которым служит приемный конец рельсовой цепи, уравнивают! «и трансформатор, являясь повышающим по рас- положению обмотки, фактически обеспечивает снижение напряжения на входе прием- ника.
П1П приемника ! Несущая • частота, Ги i \ i Частота j i модулями!, Гц i Выходные выводы для подключения путевого реле. Основного ; Дополнительного. пп ; 420 31-35 j 480 31-13 580 31-83 L_ 720 31-52 ’ 780 ; - ; 31-51 j 7? ; плз i 420 ! 8 ! 31-33 i 41-73 J ! 12 i 31-33 ! 41’12 ! I 480 8 ? 31-13 41-73 ! । 1 ! 31-13 41-12 580 i 8 ! 31-83 41-73 12 51-83 41-12 \ ; 720 : 8 31-52 41-73 ’ 12 31-52 41-12 ! j 780 i 8 Г 31-51 41-73 : I 12 I 31-51 41-12 ; ПП4 - 4545 8 '31-33 41-73 P 31-33 41-12 5000 1 8 31-13 > 41-73 : 12 31-13 41-12 ‘ 5555 I 8 31-83 ! 41-73 1 = 1 12 ; 31-83 ; ->1-12 ; ПРЦ4 4545 31-33 ! i 5000 | 31-13 ! • 5555 i 31-83 J : ( Таблица П1.4 Выводы УТЗ Коэффициенты трансформации i 3-9 1.2 ' 4-9 ! 1.37 5-9 1.65 1 6-9 2.03 7-9 2.44 3-5 2.90 ; 8-9 3.39 4-6 4.16
Таблица П1.5 ' Несущая частота. Гц | Перемычки 1 ! 1 .420 1 10-3 * — | ! 480 i 10-4 ! ч 10-5 : 720 ' Ю-6 Уравнивающий трансформатор УТЗ выполнен в нештепсельном исполнении. При расположешш на релейных рамах УТЗ занимает место одного реле НМШ. Об- мотки 3...9 трансформатора TV УТЗ рассчитаны на значение тока до 0.5 А.
20 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Схема построения макета для проверки ТРЦ. Рекомендуемая схема построения макета для проверки ТРЦ и устройств авто- блокировки до включения в эксплуатацию представлена на. рис. 3. Схема предусматривает соединение на кроссовом стативе питающих п релей- ных концов ТРЦ через развязывающие, резисторы и тумблера. В качестве развязываю- щих резисторов могут использоваться резисторы типа МЛТ-2 сопротивлением 1.5 кОм. К одному шггаюшему концу предусмотрено подключение до двух релейных кондов. При необходимости для подключения большего числа релейных концов может быть добавлено нужное количество цепочек из развязывающих резисторов и тумбле- ров. В том случае. если на релейном конце путевые приемники включены последо- вательно. то соедшште.тьные провода макета. предназначенные для этих приемников включаются параллельно. При производстве работ по макетированию ТРЦ сигналы АЛСН должны быть отключены, или уровень напряжения на кодовом трансформаторе не должен превы- шать 30 В. В этом случае параллельно проводам, идущим к кроссовому статнву могут быть установлены коммутаторные лампы накаливания (МН-24) для контроля наличия сигнального тока АЛСН и правильности выбора кода.
£1 Схема построения макета для проверки ТРЦ 1 la кросс релейные концы На кросс питающие концы
Приложение 3. Таблица проверки соответствия сигнальных показаний и кодов АЛСН. Перегон С/У №___________________________ Наименование проверки Сигнальное показание ; Факт Код АЛСН• Факт Примечание Проверка в правильном направлении занята РЦ Н9П Занята РЦ НПП красный да кодов да защитный участок нет Занята РЦ Н13П красный да кодов да защитный участок • нет . Занята РЦ Н15П красный да КЖ да ограждаемый б/у .• Занята РЦ Н17П красный да КуК да ограждаемый б/у Занята РЦ HI9 П желтый да Ж да Занята РЦ Н21П желтый да ж да Занята РЦ H231I зеленый да . 3 да Перегорела лампа Перенос красного красного огня на следующем свето- форе красный да кж да огня Проверка в неправильном направлении занята РЦН11П Занята РЦ Н9П погашен да КОДОВ 1 да Защитный участок нет Занята РЦ Н7П погашен да КЖ да ’ Занята РЦ Н5П погашен да Ж да ; Занята РЦ НЗП погашен да ж да Занята РЦ HIП погашен : да 3 да Дата проверки Подпись
Таблицы проверок ТРЦ. ПРОВЕРКА РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕГОН_________________________________