Указанные особенности системы интервального регулирования с центральным расположением аппаратуры дают основания предполагать возможность значительного повышения производительности труда технического персонала, сокращения его численности и снижения эксплуатационных расходов на обслуживание устройств.
Наличие информации о местонахождении поездов на центральных пунктах позволяет значительно упростить решение целого ряда задач, связанных с организацией диспетчерского контроля, подачей извещения о приближении поезда к станции, организацией движения по неправильному пути или сменой направления на линиях с двухсторонним движением. Упрощаются также устройства электроснабжения. При наличии на промежуточных станциях источников электроснабжения на ряде участков, особенно при электротяге, можно будет вообще отказаться от высоковольтной линии автоблокировки, так как на перегонах не требуется никаких источников питания. Сосредоточение всей аппаратуры на станциях позволяет осуществлять управление кодовыми сигналами АЛС на перегонах с пульта дежурного по станции (ДСП). При временном расстройстве пути, ремонте, при внезапно возникших и обнаруженных препятствиях на пути или других неисправностях, угрожающих безопасности движения, ДСП может включить кодовые сигналы в любой рельсовой цепи перегона или сменить кодовый сигнал на более запрещающий. Наконец, передача кодовых сигналов в рельсовые цепи может осуществляться не только в зависимости от количества свободных блок-участков, но и с учетом категории поезда, для которого эти сигналы предназначаются. Использование современных средств телесигнализации и телеуправления не только для контроля неисправных узлов и их резервирования, но и для оперативного вмешательства в логику работы систем интервального регулирования позволит в перспективе наиболее полно решить ряд вопросов, связанных с созданием автоматизированной системы управления на железнодорожном транспорте (АСУЖТ). Это повысит эффективность действия системы регулирования и безопасность движения поездов. Централизованное размещение аппаратуры дает возможность наиболее просто установить функциональные связи между системой интервального регулирования и другими техническими средствами, используемыми для организации движения поездов. Это соответствует основному направлению развития железнодорожной автоматики по созданию комплексной автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом. Станционная аппаратура АБТЦ размещается на станциях, ограничивающих перегон, устанавливается в постах ЭЦ или в транспортабельных модулях и соединяется с напольным оборудованием при помощи кабеля. Деление перегона (раздел кабеля) производится по сигнальной установке, находящейся в середине перегона. При этом рекомендуется светофор и питающий конец РЦ, расположенный непосредственно за этим светофором, подключать к станции отправления. Длина кабеля не должна превышать 9 км для управления светофором и 12 км для рельсовых цепей. Основные достоинства ТРЦ связаны с возможностью их работы без изолирующих стыков. При этом:
- исключается самый ненадежный элемент СЖАТ - изолирующие стыки (на долю изолирующих стыков приходится 27% всех отказов устройств СЖАТ);
- отпадает необходимость установки дорогостоящих дроссель-трансформаторов для пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков. При этом уменьшается число отказов по причине обрыва и хищений перемычек и снижаются затраты на обслуживание;
- улучшаются условия протекания обратного тягового тока по рельсовым нитям;
- сохраняется прочность пути с длинномерными рельсовыми плетями.
В выбранном диапазоне несущих частот уровень гармонических составляющих тягового тока меньше, чем при более низких частотах, что позволило:
- повысить помехозащищенность РЦ;
- повысить чувствительность приемников и, как следствие, снизить мощность, потребляемую ТРЦ.
Кроме того, применение более высоких частот позволяет легче реализовать добротные фильтры меньших габаритов и повысить защищенность приемников от влияния соседних частот.
Возможность удаления аппаратуры от рельсовых линий на достаточно большое расстояние обеспечивает экономическую целесообразность применения ТРЦ в следующих случаях:
- для контроля свободности перегона и исправности рельсов в системе ПАБ, что повышает безопасность движения и дает возможность внедрения систем диспетчерской централизации;
- для организации защитных участков требуемой длины в кодовой и импульсно-проводной АБ. При этом установка дополнительных релейных шкафов и линейных высоковольтных трансформаторов в пределах блок-участка не требуется;
- в качестве РЦ наложения для получения требуемой длины участков приближения к переезду. Это позволяет сократить до минимума преждевременность закрытия переезда;
- на участках с пониженным сопротивлением балласта.
Кроме того, к достоинствам ТРЦ следует отнести отсутствие контактных реле, работающих в импульсном режиме, что существенно повышает надежность и долговечность аппаратуры. Известно, что среди приборов СЖАТ наибольшее число отказов приходится на дешифраторы кодовой автоблокировки, трансмиттерные реле и импульсные путевые реле. Недостатками ТРЦ являются малая предельная длина и наличие зоны дополнительного шунтирования.
3. Теоретические исследования для разработки системы АБТЦ
3.1 Разработка схематического плана станции
Схематический (однониточный) план станций представляет собой немасштабное однолинейное изображения путей, стрелок, светофоров, ИС и других объектов станции, выполненное с соблюдением их взаимного расположения и пропорций в длинах путей, и является основным документом для проектирования ЭЦ.
Схематический план станции является основным документом для проектирования электрической централизации. Схематический план представляет собой немасштабное изображение путей, стрелок, светофоров, изолирующих стыков и других объектов станции с соблюдением их взаимного расположения и пропорции в длинах путей. При выполнении схематического плана можно рекомендовать принимать междупутье 5,3 м равным 1 см (другие междупутья - пропорционально), а угол стрелочного перевода - примерно равным 30°. Разбивку станции на изолированные участки целесообразно выполнять в следующей последовательности:
1) изолирующими стыками станция отделяется от перегона; выделяются рельсовые цепи главных и приемо-отправочных путей станции;
2) устанавливаются изолирующие стыки, выделяющие бесстрелочные участки пути за входными светофорами, а также участки пути, удобные для производства маневровой работы;
3) отделяется изолирующими стыками нецентрализованная зона (грузовые дворы, депо, тупиковые и подъездные пути); при этом следует отметить, что путевое развитие тяговых подстанций, путей отстоя пожарных и восстановительных поездов, а также классных вагонов являются объектами централизации;
4) на входе в зону централизации с подъездных путей выделяется короткая рельсовая цепь (25 м) для контроля подхода составов с подъездных путей;
5) стрелки, примыкающие к приемо-отправочным путям, выделяются в отдельную рельсовую цепь;
6) в отдельные рельсовые цепи выделяются каждая из стрелок стрелочной улицы;
7) устанавливаются изолирующие стыки, обеспечивающие одновременные параллельные передвижения (стыки между стрелками съездов, параллельно расположенными съездами и т.п.); 8) далее должен быть выполнен анализ полученных разветвленных рельсовых цепей: во-первых, все ли рельсовые цепи имеют центр секции и, во-вторых, не входит ли в одну рельсовую цепь более трех одиночных или двух перекрестных стрелок; при необходимости устанавливаются дополнительные изолирующие стыки, причем желательно, чтобы число изолирующих стыков по главным путям было минимальным. Далее должна быть выполнена расстановка светофоров. Станционные светофоры по назначению подразделяются на входные, выходные, маршрутные, маневровые, заградительные и повторительные. По конструкции светофоры бывают мачтовые и карликовые и устанавливаются справа от пути по направлению движения поездов. При невозможности обеспечения условий габарита приближения строений, допускается установка светофоров на мостиках или консолях над осью ограждаемого пути. Входные светофоры при автономной тяге устанавливаются для каждого из примыкающих к станции направлений на расстоянии не менее 50м от первого входного стрелочного перевода, считая от остряков противошерстной стрелки (движение навстречу острякам) или предельного столбика пошерстной стрелки. На электрифицированных участках входные светофоры устанавливаются на расстоянии 300м от входной стрелки перед воздушным промежутком, отделяющим контактные сети перегона и станции. При необходимости производства маневров с вытягиванием состава на главный путь (при отсутствии вытяжного тупика) входной светофор относится на расстояние до 400м от входной стрелки. На место установки входного светофора также влияет его видимость со стороны перегона, а также условия трогания тяжеловесного поезда с места. Входные светофоры обозначаются литерами Н или Ч соответственно для приема на станцию нечетных и четных поездов. При наличии нескольких подходов на станции к литеру светофора добавляется первая буква названия ближайшей участковой станции. На двухпутных линиях для приема поездов, движущихся по неправильному пути, в створе сосновными устанавливаются дополнительные входные сигналы. При невозможности обеспечения габарита они размещаются с левой стороны. При новом строительстве по конструкции такие сигналы должны быть мачтовыми (ранее применялись карликовые). Выходные светофоры устанавливаются с каждого пути с учетом специализации по направлениям движения. Допускается установка группового выходного светофора для нескольких путей, кроме главных. При числе отправляющихся поездов по групповому выходному сигналу более 10, светофор дополняется маршрутным указателем номера пути, с которого разрешается отправление.
На станциях полупродольного и продольного типа перед стрелочной зоной, разделяющей последовательно располагающиеся парки или пути, устанавливаются маршрутные светофоры. Поездные светофоры (входные, маршрутные и выходные) могут применяться с маршрутными указателями, дополняющими разрешающее показание основного сигнала: - при наличии группового выходного или маршрутного светофора. Маршрутный указатель в этом случае имеет зеленые лампы и служит для индикации машинисту номера пути, с которого разрешается отправление. - при наличии двух и более направлений, примыкающих к станции и на которые возможно отправление поездов с одних и тех же путей, а также при двухсторонней автоблокировке на двухпутных линиях. Применяется индикация белым цветом номера главного пути или условной буквы направления следования поезда. - для указания машинисту прибывающего поезда номера пути или парка приема поезда. В этом случае маршрутный указатель устанавливается на входном светофоре, а используемая индикация - белый цвет. Маневровые светофоры устанавливаются в соответствии с маршрутизацией маневровых передвижений станции. Обычно применяются карликовые светофоры. Мачтовые сигналы устанавливаются на выходе из нецентрализованной зоны. В соответствии с заданием на курсовой проект должно быть известно направление движения четных и нечетных поездов. Это позволяет правильно присвоить литеры Ч и Н входным светофорам, а горловины станции называть «четной» или «нечетной». Рекомендуется расстановку светофоров вести в следующей последовательности:
1) на границе станции в створе с изолирующими стыками устанавливаются входные светофоры Ч и Н; при наличии нескольких подходов к станции к литеру входного светофора добавляется первая буква ближайшей участковой станции;
2) на двухпутных линиях для приема поездов с неправильного пути устанавливается дополнительные входные светофоры ЧД и НД; по условиям габарита они могут быть установлены с левой стороны;
3) с приемо-отправочных путей с учетом их специализации устанавливаются выходные светофоры;
4) при наличии на станции нескольких парков с приемо-отправочных путей устанавливаются маршрутные светофоры;
5) при нарушении условий видимости выходных и маршрутных светофоров устанавливаются повторительные светофоры;
6) со специализированных приемо-отправочных путей устанавливаются маневровые светофоры;
7) для въезда на станцию из нецентрализованных зон устанавливаются маневровые светофоры;
8) стрелки, примыкающие к приемо-отправочным путям, ограждаются маневровыми светофорами;
9) для производства маневровой работы со всех бесстрелочных участков пути в горловинах станции устанавливаются маневровые светофоры;
10) в горловине станции устанавливаются маневровые светофоры, исключающие перепробег при маневровой работе. Сигнальные показания всех светофоров должны строго соответствовать действующей инструкции по сигнализации на железных дорогах.
Рисунок 6
3.2 Разработка двухниточного плана станции
Двухниточный план составляется на основании схематического плана и является основным документом по оборудованию станции рельсовыми цепями и размещению путевого оборудования ЭЦ. После переноса со схематического плана изолирующих стыков на двухниточный план станции убеждаются, соблюдается ли чередование полярности питания рельсовых цепей. Проверка правильности расстановки изолирующих стыков производится по методу обеспечения четности количества стыков в каждом замкнутом контуре . При этом проверяется обтекание током стрелочных соединителей для контроля их целостности. Неконтролируемые соединители дублируются. Однако на одиночных стрелках неконтролируемые соединители не ставятся. В разветвленных рельсовых цепях питающие и релейные концы размещены так, чтобы обеспечить обтекание током наибольшего количества стрелочных соединителей и уменьшения длины параллельных ответвлений. Путевое реле на всех ответвлениях рельсовых цепей установлены в обязательном порядке, поскольку эти ответвления входят в маршруты приема и отправления поездов. Общее количество путевых реле в двухниточных рельсовых цепях не превышают трех.На двухниточном плане станции изображены: путевое развитие станции в двухниточном изображении; стрелочные электроприводы и сторонность их установки; светофоры, с указанием расцветки всех сигнальных огней; пассажирское здание (пост ЭЦ); релейные и батарейные шкафы, трансформаторные ящики, кабельные стойки, разветвительные муфты с указанием типа оборудования, а для работы релейного шкафа - количество устанавливаемых аккумуляторов; изолирующие стыки с выделением негабаритных, стрелочные соединители; трассы магистральных кабелей; линии электроснабжения устройств ЭЦ с указанием мест установки и типа питающих трансформаторов.
3.3 Разработка маршрутизации передвижений на станции
Станция оборудуется релейной централизацией, поэтому учитываются все передвижения по станции. Эти передвижения могут быть маршрутизированные и немаршрутизированные. Маршрутизированным передвижением считается такое, которое совершается по установленным и замкнутым стрелкам и разрешающему показанию светофора. Немаршрутизированное передвижение производят по стрелкам, не замкнутым в маршруте, как по ручным или звуковым сигналам. Маршрут представляет собой путь следования поезда по станции при определенном положении установленных и запертых стрелок по открытому светофору, разрешающему движение. В электрическую централизацию включают поездные и маневровые маршруты. В поездные входят: маршруты приема, по которым осуществляют прием поездов с перегонов на станцию, по разрешающему показанию входного светофора; отправления, по которым осуществляется отправление поездов с путей станции на перегон по разрешающему показанию выходного светофора. По маневровым маршрутам осуществляют передвижения внутри станции в целях подачи вагонов на грузовые дворы, в тупики, перестановки вагонов с одного пути на другой и т.п. Разрешением движения служит открытое положение маневрового светофора. Маневровые передвижения могут производится маршрутизированным и немаршрутизированным порядком. При немаршрутизированных передвижениях стрелки передаются на местное управление из маневровой колонки или из путевых коробок, расположенных у стрелок, специальным ключом. В графе "Наименование маршрута" записаны все поездные маршруты, разделенные по направлениям, с выделением маршрутов сквозного прохода по главным путям (1П,2П) и безостановочного пропуска по боковым путям . Маршрут сквозного пропуска, например по пути 1П записан как составной из маршрутов приема и отправления под определенным номером. В этом маршруте указано положение стрелок и открытие светофоров составных маршрутов. Маршрут безостановочного пропуска, например, на ст. А по пути 4П записан как составной под номером. Для обеспечения безопасности движения поездов определена враждебность маршрутов. Все маршруты, в состав которых входят одни и те же стрелки, но в разных положениях, считаются враждебными или несовместимыми. Такие маршруты исключаются положением стрелок и не требуют специальных маршрутных исключений. Враждебными маршрутами являются и такие, которые не исключаются положением стрелок, а именно: маршруты приема на один и тот же путь с разных концов станции (лобовые маршруты); встречные маршруты приема и маневров на один и тот же путь; поездные маршруты (приема, отправления и передачи) и маневровые маршруты как попутные, так и встречные в любых сочетаниях, если в их состав входят одни и те стрелки в одинаковых положениях; встречные маневровые маршруты на один и то же участок пути в горловине станции независимо от длины этого участка; поездные и маневровые маршруты с передачей стрелок на местное управление, совместимые по положению стрелок; маршруты приема на пути с местным управлением стрелками в противоположной горловине станции, допускающие выход на путь приема. Невраждебными маршрутами считают попутные маршруты приема и отправления как с одного и того же пути, так и по разным путям; встречные маршруты приема на разные пути при благоприятных подходах к станции; маршруты отправления с одного и того же пути станции в разных направлениях; маневровые маршруты вслед отправляющему поезду; маневровые маршруты на один и тот же путь с разных концов станции; встречные маневровые маршруты в горловине станции в направлении маневровых светофоров, установленных в створе. Враждебность маршрутов в таблице зависимости отражена в графе "Маршруты", черными кружками показаны устанавливаемые маршруты, а крестами - враждебные маршруты. Учитывается косвенная враждебность. Косвенно враждебными являются маршруты всех назначений, не имеющие общих стрелок, но враждебные из-за неблагоприятных условий подхода к станции, например встречные маршруты приема на разные пути станции при наличии затяжного спуска со стороны одного подхода к станции и возможности проследования поездом выходного закрытого светофора. Разработка маршрутизации заканчивается составлением таблиц основных и маневровых маршрутов.