Курсовая работа: Кодовая автоблокировка
На некоторых линиях, оборудованных автоблокировкой постоянного тока, применяют прожекторные светофоры. Принцип работы системы автоблокировки с прожекторными светофорами сохраняется. Изменяется лишь схема управления огнями светофора.
В прожекторном светофоре для всех трех сигнальных показаний применяют одну лампу. Обмоткой сигнального механизма управляют контакты линейного реле, схема включения которого такая же, как и при линзовых светофорах.
При занятом блок-участке линейное реле отпускает нейтральный якорь и размыкает цепь питания сигнального механизма. Рамка светофильтра устанавливается в среднее положение, соответствующее красному огню. При свободе одного блок-участка линейное реле возбуждается током обратной полярности. Через его контакты замыкается цепь тока обратной полярности для сигнального механизма. Последний переводит рамку светофильтра в положение желтого огня. Если свободны два или больше блок-участков, линейное реле замыкает цепь тока прямой полярности для сигнального механизма. Рамка светофильтра устанавливается в положение зеленого огня. На ряде линий находятся в эксплуатации системы автоблокировки постоянного тока с предварительным зажиганием ламп светофоров. Для этой цели огневое реле О (см.рис.8.5) имеет две обмотки — высокоомную сопротивлением 450 Ом (вывод от этой обмотки обозначен буквой в) и низкоомную сопротивлением Юм (вывод от которой на схеме обозначен буквой Н). Если блок-участок перед данным светофором свободен, то через фронтовой контакт путевого реле последовательно с лампой светофора включена высокоомная обмотка огневого реле. Лампа в этом случае не горит, так как через нее протекает небольшой ток (примерно 2,5 мА), достаточный лишь для возбуждения огневого реле (НРВУ2-450/1), контролирующего целость нити лампы в холодном состоянии. При вступлении поезда на блок-участок перед светофором тыловым контактом путевого реле этого блок-участка вместо высокоомной обмотки 450 Ом последовательно с лампой светофора включается низкоомная обмотка 1 Ом. Ток в цепи резко
возрастает, и лампа загорается. Предварительное зажигание ламп светофоров предусматривалось с целью экономии электроэнергии, что особенно важно при резервном питании от аккумуляторных батарей.
Однако системы автоблокировки с нормально (постоянно) горящими огнями светофоров с эксплуатационной точки зрения являются более совершенными. Поэтому при новом проектировании и строительстве автоблокировки, а также при модернизации устройств предусматривают использование нормально горящих светофоров, питаемых переменным током и имеющих резервное питание от аккумуляторных батарей.
Для исключения появления ложного разрешающего показания на прожекторном светофоре в случае заедания сигнальной рамки в положении желтого или зеленого огня предусматривают контроль соответствия положения сигнальной рамки и состояния линейного реле. Это достигается применением схемы реле соответствия РС (рис.8.6). Если положение сигнальной рамки соответствует состоянию линейного реле, то реле РС получает питание через контакты линейного реле и соответствующие контакты рамки сигнального механизма. При зеленом огне на светофоре замыкается контакт з сигнального механизма, а у линейного реле Л должны быть замкнуты фронтовой контакт нейтрального и нормальный контакт поляризованного якорей. При красном огне должны быть замкнуты контакты сигнального механизма и тыловой контакт нейтрального якоря линейного реле.
Возбуждаясь, реле соответствия включает лампу светофора. Если соответствие между положением рамки сигнального механизма и состоянием линейного реле нарушено, реле РС выключает лампу светофора. Если при этом на светофоре должен был гореть красный огонь, то он переносится на предыдущий светофор, так как огневое реле погасшего светофора обесточивается. При разрешающем показании обесточивание реле РС, а затем реле О приводит к появлению на предыдущем светофоре желтого огня.
Одной оптической системой прожекторные светофоры обеспечивают три сигнальных показания. Эти светофоры более экономичны по расходу электроэнергии. Однако по сравнению с линзовыми светофорами они более сложны и дороги в производстве, трудоемки в обслуживании и менее надежны в эксплуатации. Поэтому при проектировании и строительстве автоблокировки используют линзовые нормально горящие светофоры, малогабаритные штепсельные реле типов АНШ и НМШ. Автоблокировку дополняют диспетчерским контролем системы ЧДК. Устройства монтируют с учетом возможности организации двустороннего движения по одному из путей при ремонте другого пути. Схемы автоблокировки выполнены так, что при различных неисправностях исключается возможность появления на светофоре более разрешающих сигнальных показаний. Например, при размыкании или сообщении линейных проводов линейное реле не будет получать питания и включит на светофоре красный огонь. Случайные выключения реле или нарушения в цепях также приводят к тому, что на светофоре появляется более запрещающее сигнальное показание. Для исключения опасного положения при замыкании изолирующих стыков РЦ соседних блок-участков получают питание током чередующейся полярности; в качестве' импульсных путевых реле используют поляризованные реле с преобладанием, которые могут работать только от тока одной полярности, т.е. от путевой батареи своей РЦ. Для упрощения проектирования и повышения качества строительно-монтажных работ схемы автоблокировки унифицированы. Это позволяет монтировать релейные шкафы на заводах-изготовителях. Для сокращения числа установок спаренная сигнальная точка состоит из двух одиночных с отдельным шкафом для каждого светофора. Используют три типа сигнальных установок, отличающихся местом их расположения по отношению к станции, и два типа разрезных сигнальных установок: О — одиночная сигнальная установка на перегоне; Ом — предвходная сигнальная установка, имеющая дополнительное сигнальное показание — желтый мигающий огонь; Омз — предвходная сигнальная установка, имеющая два дополнительных сигнальных показания — желтый мигающий и зеленый мигающий огни; Ро — одиночная разрезная установка; Рс — спаренная разрезная установка. Последние применяют в тех случаях, когда РЦ в пределах блок-участка разделяют на два самостоятельных, как правило, при наличии в пределах блок-участка переезда. В схемах сигнальных установок использованы импульсные РЦ постоянного тока с релейным дешифратором. Увязка показаний между светофорами осуществляется с помощью линейных реле. Так как в схеме сигнальной установки О применяют линейное реле (КШ1-280) без самоудерживающей системы, то оно кратковременно отпускает нейтральный якорь при смене полярности тока в линейной цепи. Чтобы исключить проблеск красного огня при смене с желтого на зеленый, когда изменяется полярность тока в обмотках линейного реле, применяют сигнальное реле С типа АНШМ2-380, имеющее замедление на отпускание. Контакты реле С включают в схему ламп светофора и линейную цепь.
Горящую лампу светофора контролирует реле О типа АОШ2-180/0,45. Исправность лампы красного огня контролируется и в холодном состоянии при горении на светофоре разрешающего огня. Для этого устанавливают дополнительное реле КО типа НМШ2-900. Режим цепи подобран так, что проходящий ток достаточен для притяжения якоря реле КО, но недостаточен для накала лампы. Контроль лампы красного огня в холодном состоянии позволяет с помощью системы ЧДК своевременно обнаружить неисправную лампу.
Снижение напряжения на лампах светофора достигается включением последовательно с ними резистора сопротивлением 14 Ом при обесточивании реле ДСН. В нормальном режиме напряжение на лампах регулируют с помощью двух последовательно включенных резисторов сопротивлением 1,2 Ом каждый.
При вступлении поезда на блок-участок в РЦ подаются сигналы АЛС. Для этого установлены трансмиттер КПТ типа КПТШ-5 и трансмиттерное реле Т типа ТШ-65В.
Основные устройства сигнальной установки контролируются на станции с помощью системы диспетчерского контроля. Генератор ГК-5, включенный в цепь реле ДСН, передает на станцию сигналы о состоянии приборов в релейном шкафу.
Предусмотрена возможность организации двустороннего движения по одному из путей перегона при капитальном ремонте другого пути: в правильном направлении поезда следуют обычным порядком — по сигналам автоблокировки и АЛСН, а в неправильном направлении -по сигналам АЛСН. Для этого в релейном шкафу устанавливают: реле направления Н, фиксирующее заданное направление движения; кодово-включающее реле ДКВ и дополнительное трансмиттерное реле ДТ типа ТШ-65В, включающее кодирование при движении поезда в неправильном направлении.
Для сокращения настроечных перемычек и упрощения монтажа устанавливают реле ДД и повторитель реле направления ПН, необходимые также для организации двустороннего движения (при одностороннем движении эти реле обесточены).
С одного направления на другое с проверкой всех необходимых зависимостей переключение осуществляется схемой смены направления, работающей по проводам цепи ДСН. Для перевода автоблокировки на двустороннее движение устанавливают реле Н, ДТ ДКВ и четыре настроечные перемычки 1 — 4. Из них перемычки 1 и 2 включают пита- ние схем реле ПН и .ЛЦ, а перемычки 3 и 4 коммутируют провода ДСП для использования в схеме смены направления движения. Реле ДСН и генератор ГК-5 от линии ДСН отключается. В эту линию включаются контакты путевых реле и обмотка реле направления Н. Реле ДСН при этом получает местное питание, чтобы не нарушать режим горения ламп светофора. Переключение приборов в шкафу для действия схемы в зависимости от установленного направления движения осуществляется с помощью реле направления Н и его повторителя ПН. Если установлено правильное направление движения, то реле ПН обесточено. При переключении схемы для действия ее в неправильном направлении дежурный станции приема специальной кнопкой меняет направление движения, и в линии ДСН изменяется полярность тока. Реле Н переключает поляризованный якорь и контактом 121-123 замыкает цепь питания реле ПН. Последнее отключает питание ламп светофоров, готовит цепь подключения к контактам трансмиттера реле ДТ и переключает линейные цепи для действия схемы в неправильном направлении. После вступления поезда, движущегося в неправильном направлении на блок-участок (справа от сигнальной установки), возбуждается реле ДКВ. Своими контактами это реле включает КПТ и кодовый трансформатор. Реле ДТ подключается к контактам трансмиттера и начинает передачу кодовых сигналов навстречу поезду. После освобождения блок-участка в интервале кода возбуждается путевое реле на предыдущей по ходу сигнальной установке, выключаются реле ДКВ, трансмиттер КПТ и кодовый трансформатор на данной установке. Схема приходит в исходное состояние.
2. Двухпутная автоблокировка переменного тока
На электрифицированных линиях рельсовые нити одновременно используют для пропуска тягового тока от электровозов к тяговым подстанциям и для сигнального тока РЦ. Для защиты РЦ от воздействия тягового тока питание их осуществляется переменным током частотой, отличной от частоты тягового тока и его гармонических составляющих. При электротяге постоянного тока применяют сигнальный ток частотой 50 Гц, а при электротяге переменного тока - частотой 25 или 75 Гц.
В системе кодовой автоблокировки РЦ используют не только для контроля свободности и исправности рельсовых нитей блок-участка, но и для увязки показаний смежных светофоров. Сигналами светофоров управляют посредством числовых кодовых сигналов КЖ, Ж к 3, передаваемых по РЦ. Кодовый сигнал КЖ содержит один, Ж — два и 3 — три импульса в кодовом цикле. Импульсы в кодовых циклах разделяются малыми интервалами (0,12 с), а циклы — большими. Длительность большого интервала составляет 0,57 —0,79 с в зависимости от типа трансмиттера и передаваемого сигнала. Кодовые сигналы КЖ, Ж и 3 используют также для работы автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН). При свободном состоянии блок-участка они воспринимаются путевыми приемными устройствами, а при вступлении поезда — локомотивными. /Гак как сигнальные показания путевых и локомотивных светофоров" зависят от состояния впереди стоящих светофоров, то кодовые сигналы всегда передаются навстречу движению поезда от впереди стоящего светофора. Электроснабжение устройств кодовой автоблокировки производится от высоковольтной линии автоблокировки, резервное питание — от другой линии электропередачи (ЛЭП), как правило, подвешенной на опорах контактной сети. При одновременном выключении переменного тока в высоковольтной линии автоблокировки и резервной ЛЭП действие кодовой автоблокировки прекращается.
При нахождении поезда на блок-участке 5П импульсное реле этого участка, зашунтированное скатами поезда, не получает кодовые сигналы и не воздействует на дешифраторную ячейку ДЯ. Поэтому сигнальные реле желтого Ж и зеленого 3 огней не возбуждаются. Тыловые контакты этих реле замыкают цепь горения лампы красного огня на светофоре 5. Трансмиттерное реле Т подключается к контакту КЖ трансмиттера КПТ. Контактом реле Т в РЦ блок-участка 7/7 передается кодовый сигнал КЖ, который воспринимает импульсное реле И у светофора 7. Реле И воздействует на дешифраторную ячейку ДЯ, вследствие чего возбуждается сигнальное реле Д.
При приеме кодового сигнала КЖ сигнальное реле 3 не включается. Через фронтовые контакты реле Ж и тыловые 3 на светофоре 7 включается лампа желтого огня. Трансмиттерное реле Т подключается к контакту Ж трансмиттера КПТ. Усиленным контактом реле Т посылает в РЦ блок-участка 9П кодовый сигнал Ж. У светофора 9 этот сигнал воспринимается импульсным реле И. Последнее, воздействуя на ре горит лампа желтого огня. Трансмиттерное реле Т подключается к контакту Ж\ трансмиттера и в соседнюю РЦ посылается кодовый сигнал Ж. Если впереди свободны два блок-участка, то импульсное реле И воспринимает кодовый сигнал Ж, возбуждаются сигнальные реле Ж и 3, включенные на выходе дешифратора. Фронтовыми контактами реле Ж и 3 и тыловыми ЗС замыкается цепь одновременно желтой и зеленой ламп. В смежную РЦ посылается кодовый сигнал 3, и подается питание в. провода ЗС и ОЗС. В цепи лампы зеленого огня контактом реле ЖО. проверяется целость нити лампы желтого огня (в случае перегорания лампы желтого огня на светофоре появился бы зеленый огонь вместо одновременно горящих желтого и зеленого). Целость нити лампы зеленого огня в цепи лампы желтого огня не контролируется, так как при перегорании лампы зеленого огня на светофоре будет менее разрешающее сигнальное показание - желтый огонь. Огневое реле ЗО в этом случае сменит кодовый сигнал 3 на Ж, посылаемый в смежную РЦ.
В случае свободности трех или более блок-участков из РЦ будет поступать кодовый сигнал 3, возбудятся реле Ж и 3, а по линейной цепи включается реле ЗС. Через фронтовые контакты всех трех сигнальных реле на светофоре горит зеленый огонь. В смежную РЦ также поступает кодовый сигнал 3. В линейную цепь подается питание для возбуждения реле ЗС на предыдущей сигнальной точке. При перегорании лампы зеленого огня кодовый сигнал, посылаемый в смежную РЦ, не изменяется. На предыдущем светофоре продолжает гореть зеленый огонь. Машинисту разрешается проследовать погасший проходной светофор, руководствуясь показанием локомотивного светофора. Состояние сигнальных реле, показания путевого светофора и передаваемые кодовые сигналы в зависимости от принимаемых кодовых сигналов и наличия тока в линейной цепи приведены в табл. 8.1, где цифрой 1 обозначено возбужденное состояние реле, цифрой 0 - обесточенное.
При перегорании лампы красного огня предусматривается перенос его на предыдущий светофор. Если перегорела лампа желтого огня, кодирование и показания предыдущего светофора не меняются, светофор остается темным и его разрешается проследовать по сигналу локомотивного светофора.
На участках с электрической тягой переменного тока в кодовой автоблокировке применяют РЦ частотой 25 или 75 Гц. Остальные приборы и схемы идентичны. Электроснабжение устройств осуществляется от высоковольтной линии автоблокировки 10 кВ, 50 Гц, а резервное питание от линии электроснабжения линейных потребителей ДПР напряжением 27 кВ, подвешенной на опорах контактной сети. Питание РЦ производится от преобразователей ПЧ50/25. Дроссель-трансформаторы устанавливают типа ДТ-1-150 или 2ДТ-1-150. Трансмиттеры типа КПТШ-5 или КПТШ-7 чередуются в смежных РХЦ. цепи дешифраторной ячейки, приводит в возбужденное состояние сигнальные реле Ж и 3. Через фронтовые контакты сигнальных реле на светофоре 9 включается лампа зеленого огня; одновременно через другие контакты реле Ж и 3 трансмиттерное реле Т подключается к контакту шайбы 3 трансмиттера. В РЦ от светофора 9 посылается кодовый сигнал 3. Реле Ж и 3 возбуждаются при приеме кодового сигнала Ж или 3; в обоих случаях на путевом светофоре включается лампа зеленого огня. Кодовый сигнал 3 введен для обеспечения действия четырехзначной системы АЛСН, Рассмотрим работу схемы двухпутной кодовой автоблокировки переменного тока частотой 50 Гц, применяемой на. участках' с электрической тягой постоянного тока. Основными элементами этой системы являются: светофор, кодовая РЦ переменного тока час- тотой 50 Гц и дешифраторная ячейка ДЯ-ЗБ, на выходе которой включаются сигнальные реле Ж и 3. На питающем конце РЦ устанавливают путевой трансформатор ПТ типа ПОБС-ЗА, ограничитель ОТ типа РОБС-ЗА, конденсаторные блоки С1 и С2 и дроссель-трансформатор ДТ типа ДТ-0,6. Кодовые сигналы вырабатывает трансмиттер КПТШ-5 или КПТШ-7. В зависимости от показания светофора эти сигналы посылаются в РЦ усиленным контактом реле Т.
На приемном (входном) конце РЦ размещают дроссель-трансформатор ДТ-0,2, защитный фильтр ЗБФ и импульсное реле И, которое своим контактом воздействует на цепи дешифраторной ячейки.
Кодовые сигналы дешифрует ячейка ДЯ-ЗБ, основными элементами которой являются: реле-счетчик 1, регистрирующий поступление первого импульса любого кодового сигнала, и реле-счетчик 1А, фиксирующий первый интервал; реле ПТР, исключающее возбуждение реле Ж (появление желтого огня на светофоре) при занятом блок-участке и работе реле И от кодов смежной РЦ при замыкании изолирующих стыков); реле ВР, которое совместно с реле ЦТР исключает возможность возбуждения реле 3 (появление зеленого огня вместо желтого при приеме кода КЖ и замыкании изолирующих стыков). В ячейке размещаются также диоды, конденсаторы и резисторы. Схема получает питание постоянным током от выпрямителя В ячейки. Электрические характеристики реле дешифраторной ячейки приведены ниже. Сначала рассмотрим работу дешифратора ДЯ-ЗБ при приеме кодовых сигналов из РЦ 7П без учета работы трансмиттерного реле 7Т, посылающего кодовые сигналы в РЦ 9/7, и его повторителя, расположенного в ячейке, т. е. будем считать, что тыловые контакты реле Т и ПТР все время замкнуты. Если блок-участок 5П занят поездом и на светофоре 5 горит красный огонь, то в РЦ 7П посылается кодовый сигнал КЖ, который воспринимает импульсное реле И у светофора 7. С момента замыкания фронтового контакта реле И создаются следующие три цепи в дешифраторной ячейке: первая — цепь заряда конденсатора С1: П фронтовой контакт реле И, тыловые контакты реле 1А, Ж1, ПТР, ограничительный резистор ЙО4, диод УО1, тыловые контакты реле 1 и 1А, резистор КО1, конденсатор С1. Эта цепь существует до момента срабатывания счетчика 1 (замедление на срабатывание счетчика 1 выбрано таким, чтобы конденсатор С1 за это время успел зарядиться);
вторая - цепь возбуждения счетчика 1: П, фронтовой контакт реле И, тыловой контакт счетчика 1А, обмотка реле 1, М, Счетчик 1, возбуждаясь, блокируется через свой контакт и держит якорь притянутым на все время приема импульса:
третья — цепь возбуждения реле ВР через тыловой контакт реле ПТР. С момента возбуждения счетчика 1 размыкается цепь заряда конденсатора С1 и начинается его разряд через фронтовой контакт счетчика 1 на реле Ж и конденсатор С2.
В цепи заряда, конденсатора С1 установлен резистор О4, ограничивающий ток заряда конденсатора С1 при отпущенном якоре реле Ж, исключая возможность возбуждения реле Ж от случайного срабатывания импульсного реле от импульса помехи. Поэтому реле Ж срабатывает от второго или третьего кодового цикла. Одновременно заряжается конденсатор С2, обеспечивая питание реле Ж в большом интервале кодового цикла. Реле-счетчики 1 и 1А имеют замедление на отпускание, достаточное для удержания якоря в малых интервалах между импульсами кода (0,12—0,16 с), но недостаточное для удержания в длинном интервале между кодовыми циклами (0,57—0,79 с).
Так как при приеме кодового сигнала КЖ сразу же за первым импульсом следует длинный интервал, то при размыкании контакта реле И, выдержав замедление, отпускают якоря счетчик 1 и реле ВР. Счетчик 1А в начале большого интервала возбудится, но цепь его разомкнется контактом реле ВР, поэтому оно также с выдержкой времени отпускает якорь. Таким образом, все реле дешифратора приходят в исходное состояние, готовясь к приему следующего цикла.