Оборудование однопутного участка железной дороги устройствами автоблокировки

     Непрерывный рост грузооборота железных дорог и  повышение, скоростей движения требуют  все большего увеличения пропускной способности железнодорожных линий. В связи с этим особое значение приобретает комплексная автоматизация и механизация процессов и перевозок, применение новых устройств автоматики, телемеханики, и связи. На железнодорожном транспорте наиболее эффективным средством регулирования движения поездов на перегонах является комплекс устройств автоматики, состоящей из автоблокировки; автоматической локомотивной сигнализации и диспетчерского контроля движения поездов.

     Автоблокировка  служит мощным средством для увеличения пропускной способности железнодорожных  линий и повышения безопасности движения поездов. При движении поездов  с различными скоростями автоблокировка обеспечивает увеличение участковой скорости за счет сокращения потерь времени при обгоне поездов. Кроме того, автоблокировка повышает производительность труда эксплуатационных работников, сокращает эксплуатационные расходы и обеспечивает высокую безопасность движения поездов.

     На  участках с тепловозной тягой  нашла применение автоблокировка с  импульсными рельсовыми цепями, которые  позволяют делать блок-участки длиной до 2600 м. и исключают опасные отказы при влияний блуждающих токов. Для электрифицированных участков были разработаны кодовые рельсовые цепи, на основе которых построена числовая кодовая автоблокировка. Эта система позволила обеспечить связь между светофорами по рельсовым цепям без применения линейных проводов, а также осуществить автоматическую сигнализацию совместно с автоблокировкой.

     С введением электрической тяги переменного  тока появилась необходимость в  кодовых рельсовых цепях с  частотой питания, отличной от частоты  тягового тока, обеспечивающих надежную защиту от опасных и мешающих влияний гармоник тока 50 Гц. В связи с этим были разработаны и нашли применение рельсовые цепи переменного тока частотой 75 Гц. С применением рельсовых цепей 75 Гц была построена числовая кодовая автоблокировка на ряде участков сети железных дорог.

     Однако  с введением рельсовых, цепей 75 Гц возникли трудности в преобразовании частоты 50 Гц в 75 Гц, а также в резервировании питания сигнальных установок. Эти  трудности были устранены с введением  рельсовых цепей переменного  тока частотой 25 Гц. Для получения такой частоты используются статические преобразователи частоты 50/25 Гц,

     которые применяются на каждой сигнальной установке  и получают основное питание от высоковольтной линии автоблокировки, а резервное  от контактной сети переменного тока промышленной частоты.

     С 1957 г. на железных дорогах нашей страны началось развитие высокоскоростного движения. В настоящее время поэтапно произошло повышение скоростей пассажирских поездов до 120, 140 и 160 км/ч. В связи с этим выявились недостатки типовой автоблокировки числового кода, заключающиеся в малой значности сигнализации автоблокировки и АЛС, недостаточном быстродействии аппаратуры, недостаточной надежности устройств в связи с использованием контактных элементов.

     Дальнейшее  развитие устройств автоблокировки осуществляется в двух направлениях: путем совершенствования существующих систем и создания новой системы на основе частотного кода. Частотная кодовая автоблокировка позволит увеличить значность, повысить быстродействие аппаратуры, обеспечить высокую надежность устройств в связи с использованием бесконтактной аппаратуры, а также применить рельсовые цепи с электрическими стыками или неограниченные рельсовые цепи.

     В последние годы разработана система  многозначной локомотивной сигнализации, предназначенная для участков с  движением пассажирских поездов  с максимальной скоростью 200 км/ч. На эту систему возлагается контроль за состоянием большого числа блок-участков для того, чтобы обеспечить проверку свободности пути на расстоянии не меньше чем тормозной путь поезда, движущегося со скоростью 200 км/ч. В зависимости от свободности и технического состояния пути на локомотив с помощью многозначной АЛС передаются сообщения 6 допустимой скорости движения поезда.

     В комплекс регулирующих автоматических устройств входит система диспетчерского контроля за движением поездов. Эта  система позволяет передавать информацию о правильности функционирования автоблокировки, а также о движении поездов на диспетчерском участке. Для передачи большого объема информации в настоящее время в широких масштабах применяют быстродействующую систему частотного диспетчерского контроля типа ЧДК-КБЦЩ.

     Для ограждения переездов на участках, оборудованных автоблокировкой, начиная  с 1955 г. применяют устройства автоматической переездной сигнализации и автошлагбаумов.

     Широкое и быстрое внедрение комплекса  автоматических устройств требует совершенствования технологии-производства аппаратуры, монтажа, строительства и проектирования. В новом проектировании автоблокировки произведена типизация принципиальных и монтажных схем сигнальных установок, чем ускорилось проектирование этих устройств. Сокращение сроков строительства достигнуто тем, что применен заводской монтаж релейных шкафов сигнальных установок автоблокировки и автоматической переездной сигнализации.

1.1. Характеристика проектируемого участка. 

     На железных дорогах для регулирования движения поездов на перегонах применяется автоматическая блокировка (автоблокировка), оря которой показания проходных сигналов изменяются автоматически под действием движущихся поездов.

     При автоблокировке весь перегон разделяется на отдельные участки, называемые блок-участками, что позволяет отправлять поезда один за другим с интервалом 6—8 мин, а на пригородных линиях, где блок-участки меньшей длины, — с интервалом 3—4 мин. Благодаря этому обеспечивается высокая пропускная способность железных дорог.

     Благодаря рельсовым цепям автоматически контролируется состояние каждого блок-участка и сигналы управляются без участия человека. Повышению безопасности движения при автоблокировке способствует также контроль целости рельсовых нитей пути.

     В качестве сигналов при автоблокировке применяются светофоры,  показания которых хорошо видны в любое время суток. Применение рельсовых цепей путем незначительных изменений и дополнений позволяет обеспечить также действие автоматической локомотивной сигнализации и тем самым еще более повысить безопасность движения поездов, особенно в неблагоприятных условиях видимости светофоров автоблокировки (туман, снегопад, кривые участки пути и т. д.).

     Основные требования, предъявляемые к устройствам автоблокировки, устанавливаются Правилами технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ). Устройства автоблокировки не должны допускать открытия светофора до освобождения ограждаемого им блок-участка. На однопутных перегонах после открытия на станции выходного светофора должна быть исключена возможность открытия выходных и проходных светофоров противоположного  направления. Все светофоры автоблокировки должны автоматически закрываться при входе поезда на ограждаемые ими блок-участки, а также в случае нарушения целости рельсовых нитей этих участков.

  Разрешением   на занятие поездом блок-участка служит разрешающее   показание светофора. Автоблокировка может быть двузначной, трехзначной или четырехзначной в зависимости от того, сколько сигнальных показаний подается проходными светофорами.

     Проходные светофоры трехзначной автоблокировки имеют красный, желтый и зеленый  огни. На однопутных линиях применяется двусторонняя (однопутная) система автоблокировки, когда поезда по сигналам автоблокировки движутся в обоих направлениях. В зависимости от рода тока, принятого для питания

     Различают также системы автоблокировки с линзовыми или прожекторными светофорами, а по режиму горения светофорных ламп – с нормально горящими огнями светофоров и с нормально негорящими огнями (с предварительным зажиганием). При новом строительстве автоблокировки применяются только светофоры с нормально горящими огнями.

    Отношение ширины хвоста сердечника крестовины в его корне к длине сердечника называется маркой крестовины. Если ширину хвоста сердечника отложить по длине сердечника, то получим марку крестовины: если, например, эта величина отложится 9 раз, то марка крестовины — 1/9.

    На данном перегоне используется крестовина марки 1/18. На скоростных линиях применяют крестовины марки 1/18 с подвижным элементом — сердечником, который создает непрерывность рельсовой колеи в зоне перекатывания колес с усовиков на сердечник.

     В данном курсовом проекте перегон от ст. А до ст. Б оборудован однопутной автоблокировкой постоянного тока. За сутки на этот участок обращаются 15 пар поездов. Из них 5 – пассажирских и 10 – грузовые поезда. Так как в этом участке тепловозная тяга обращаются тепловозы типа ТЭЗ – грузовые и ТЭП10, ТЭП60 – пассажирские. Участок оборудован трехзначной автоблокировкой. Нумерация светофоров производится порядковыми номерами, начиная от предвходного светофора: светофоры четного направления – 1, 3, 5, 7, 9 (порядковыми четными числами); светофоры нечетного направления – 2, 4, 6, 8, 10 (порядковыми нечетными числами).  

1.2. Обоснование проектируемой  системы автоблокировки  и ее общая характеристика. 

     Импульсная рельсовая цепь постоянного тока (рис.1,а) периодически замыкается (импульс) и размыкается (интервал) контактом непрерывно работающего маятникового трансмиттера МТ. Контакты импульсного реле И из-за их непрерывного переключения не могут быть использованы в цепях контроля свободности блок-участков и включения ламп светофоров. Поэтому на релейном конце дополнительно устанавливается реле П, работающее от конденсаторного дешифратора и удерживающее якорь непрерывно притянутым при импульсной работе контактов реле И. В интервале, когда замкнут тыловой контакт реле И, конденсатор С1 конденсаторного дешифратора заряжается. Во время импульса, когда замыкается фронтовой контакт реле И, конденсатор С1 разряжается на обмотку реле П и конденсатор С2. Реле П возбуждается.

     В следующем интервале происходит заряд конденсатора С1, а реле П в течение интервала получает питание от конденсатора С2. Во время импульса конденсатор С1 снова разряжается на реле П и конденсатор С2. Таким образом, при импульсной работе якоря реле И непрерывно переключает свои контакты в цепи конденсаторного дешифратора. Реле П, получая питание в каждом импульсе от конденсатора С1, а в каждом интервале — от конденсатора С2, непрерывно удерживает свой якорь притянутым.

     При вступлении на рельсовую цепь поезда или нарушении целости рельсовой цепи прекращается импульсная работа реле И, тыловой контакт реле будет непрерывно замкнут и конденсатор С1 будет заряжен. Последний не может разрядиться на обмотку реле П и конденсатор С2, так как фронтовой контакт реле И больше не замыкается. После разряда конденсатора С2 (около 1 сек) реле П отпускает якорь, фиксируя занятость рельсовой цепи.

     Импульсная рельсовая цепь имеет более высокую шунтовую чувствительность, так как якорь путевого реле П отпадет при снижении тока в обмотке реле И до величины тока непритяжения его якоря. Отпадание якоря реле И гарантируется в интервале между импульсами. Поэтому предельная длина импульсной рельсовой цепи составляет 2600 м, что исключает необходимость устройства разрезных точек в пределах блок-участка.

     Чтобы реле П не возбудилось при попадании в обмотку реле И переменного кодового тока АЛС частотой 50 гц, в цепь заряда конденсатора С1 включен дроссель Др. Дроссель исключает заряд конденсатора С1 при вибрации якоря реле И с частотой 50 гц.

     В настоящее время на сети дорог широко внедряется новая схема конденсаторного дешифратора (рис.1,б), обеспечивающая более высокую надежность действия при повреждении отдельных ее элементов, в частности исключается возможность ложного возбуждения путевого реле П при сваривании всех трех контактов импульсного реле.

     Импульсная рельсовая цепь не допускает ложного срабатывания путевого реле от посторонних (блуждающих) непрерывных токов. При попадании в обмотку реле И постороннего непрерывного тока якорь будет непрерывно притянут. После разряда конденсаторов С1 и С2 на обмотку реле П (около 2,5 сек) реле отпускает якорь, фиксируя занятость рельсовой цепи. Таким образом, ложный контроль свободности рельсовой цепи будет исключен и безопасность движения поездов обеспечена. В то же время попадание постороннего тока при свободной рельсовой цепи приведет к отпусканию якоря путевого реле П и ложной занятости рельсовой цепи. На путевом светофоре появится красный огонь при свободном блок-участке. Хотя это и не создает положений, опасных для движения поездов, однако приведет к задержкам в движении. Поэтому импульсные рельсовые цепи нельзя применять на участках, подверженных влиянию блуждающих токов. На таких участках, а также на линиях, подлежащих в ближайшие годы электрификации, устраивают рельсовые цепи переменного тока; на перегоне предусматриваются кодовые рельсовые цепи переменного тока 50 гц, как и на участках с электротягой постоянного тока, но без установки дроссель-трансформаторов. 

   1.3. Путевой план перегона 

     При выполнении проекта автоблокировки вычерчивают путевой план для каждого перегона, на котором показывают: перегонные сигналы и ординаты и установки. Рельсовые цепи в двухниточном изображении с указанием их длины, полярностей нитей и выключения приборов; релейный и батарейные шкафы и их типы, кабельную сеть каждой сигнальной установки, длину и жильность кабеля (в скобах указывают число запасных жил); кабельные ящики, их типы, число устанавливаемых разрядников;

     В автоблокировке постоянного тока питающие приборы располагаются на входном конце импульсной рельсовой цепи, а релейные – на выходном. 

       При новом строительстве автоблокировки на перегоне автоблокировки на участках устанавливаются типовые релейные шкафы ШРУ с заводским монтажом в связи с применением типовых систем автоблокировки на штепсельных реле и используется кабель с парной структурой.  

       Сигнальные провода показанные на путевом плане перегона имеют следующие назначение:

       И, ОИ - провода для включения известительного реле 2-го участка приближения;

       М, ОМ - провода для включения мигающего реле и получения четвертого сигнального показания (желтый мигающий) на предупредительном светофоре;

       ДСН,  ОДСН  -  провода для  включения  реле двойного  снижения напряжения на лампах перегонных светофоров. Они также служат для наложения раэоты диспетчерского контроля типа ЧДК.

       Н, ОН - провода схемы направления движения на однопутном участке.

        К, ОК - провода контроля    перегона   четырехпроходной схемный сменный однопутном участке;

       Л, О - провода для включения линейных реле для увязки показаний проходных светофоров;

       ЗС, ОЗС - провода для управления дополнительные показание предвыходного светофора и контроля состояния второго участка приближении в кодовой автоблокировке переменного тока.

       На путевом плане показаны: релейные и батарейные шкафы с указанием типа переездной установки; ординаты светофора; линейные цепи, организованные по жилам магистрального кабеля связи; линейный трансформатор ОМ; кабельный ящик КЯ-6.  

1.4. Принципиальные схемы  сигнальных установок автоблокировки. 

       Интервальное  регулирование движения поездов  на однопутных участках выполняют средствами однопутной автоблокировки. По требованиям ПТЭ на

     Принципиальная схема автоблокировки и увязки их с переездными станционными устройствами должна отражать типовые решения, которые используются при построении различных систем автоблокировки и переездных устройств, исходя из условий индустриального монтажа релейных шкафов.

     В данном курсовом проекте использован релейный шкаф типа ШРУ. Релейный шкаф ШРУ предназначен для размещения в нем приборов автоблокировки или приборов автоматической переездной сигнализации. Шкаф имеет три двери – лицевую, монтажную и кабельного отсека. Габаритные размеры шкафа 920х800х1700 мм. 

     Для монтажа нештепсельных приборов под обозначением прибора в виде прямоугольника, в котором указываются номер места, номенклатура и тип прибора, а также устанавливаемые перемычки, вычерчиваются вертикальные линии, по количеству подключенных к прибору проводов (монтажная схема релейного шкафа ШРУ). В нижней части вертикальной линии вписывается номер контакта прибора, а в верхней – адрес, с которым данный контакт должен быть соединен.

     При расположении нештепсельных приборов, например, трансформаторов, на местах, отведенных для штепсельных приборов, монтажная схема выполняется

     Для исключения образования обходных цепей при обрыве питающего провода питание к каждому контакту подают с двух сторон.

     Схема изменения   направления движения обеспечивает: переключение рельсовых, линейных и сигнальных цепей в зависимости от установленного направления движения; контроль свободности перегона на прилегающих станциях; изменение направления движения по перегону с соблюдением всех требований по безопасности движения поездов. Схема изменения направления движения. При однопутной автоблокировке требуется изменять направление движения по перегону с тем, чтобы исключить возможность отправления встречных поездов. Для изменения направления движения применяют схему, с помощью которой две станции и прилегающий перегон связаны таким образом, что проходные светофоры в установленном направлении движения включены, а в неустановленном – выключены; одна из станций находится в положении «Отправление», а другая «Прием». Открытие выходного светофора для отправления поезда возможно только на станции «Отправление», на станции «Прием» выходные светофоры выключены и открытие их исключено. 

      Возможны  два режима изменения направления  движения – нормальный и вспомогательный. Нормальный режим применяется только при свободном состоянии перегона, вспомогательный – в том случае если перегон свободен, но неисправна рельсовая цепь одного из блок-участков, что дает ложную занятость перегона. Для осуществления вспомогательного режима изменения направления необходимо участие дежурных обеих станций.

      Перед тем как изменить направление  движения нормальным режимом, дежурный по горению контрольной лампочки на табло должен убедиться, что перегон  свободен. Горение контрольной лампочки означает, что: свободны все блок-участки  перегона; выходные светофоры на станций «Отправление» закрыты; отсутствует поезд, отправленный по ключу-жезлу; не производятся маневровые  передвижения с выходом на перегон. При нормальном режиме изменяет направление движения дежурный на станций «Прием». Для этого он нажимает специальную кнопку смены направления СН и держит ее в нажатом состоянии до открытия выходного светофора.

      Полная  четырехпроводная схема изменения  направления движения на однопутном участке (рис.2) имеет реле, типы и назначение которых указаны ниже.

При установленном  направлении движения в нечетном направлении на ст. А цепь сигнального реле НС замкнута нормальным контактом реле ЧСН. Это позволяет возбудить реле НС, открыть выходной светофор и отправить поезд на перегон. На ст. Б цепь реле ЧС разомкнута нормальным контактом реле НСН, что не позволяет возбудить это реле, открыть выходной светофор и отправить поезд на перегон.

      После изменения направления движения на четное происходит переключение контактов реле ЧСН и НСН. Цепь реле НС на ст. А размыкается, появляется возможность возбудить реле ЧС, открыть выходной светофор  на ст. Б и отправить поезд на перегон в нечетном направлении.

      При открытии выходного светофора на ст. А или ст. Б лампу желтого или зеленого огня включает реле НЗС (ЧЗС), включенное через контакт линейного реле НЛ (ЧЛ), контролирующее свободность участка удаления от станции. При свободном участке удаления реле НЗС срабатывает и включает зеленый огонь, при занятом участке удаления реле НЗС не срабатывает и включает желтый огонь.

      Состояние цепей схемы соответствует установленному нечетному направлению движения и свободному состоянию перегона. В замкнутую контрольную цепь К-ОК питание подается от источника ЛП4-ЛМ4 на ст. А, установленной на «Отправление». На ст. А в контрольную цепь включена низкоомная обмотка реле Ч1ЗП, а на ст. Б – низкоомная обмотка реле НКП. Контроль свободности перегона осуществляется замкнутыми фронтовыми контактами реле Ж всех сигнальных установок на перегоне. Замкнутыми контактами реле НКЖ (ЧКЖ) проверяется наличие ключа-жезла в аппарате. При возбуждении реле Ч1ЗП оно включает свой повторитель реле ЧЗП. Фронтовым контактом реле ЧЗП на табло включается белая лампочка ЧКП контроля свободности перегона. На ст. Б возбуждается реле НКП и также включает белую

      В замкнутой цепи смены направления  питание подается от источника  ЛП3-ЛМ3 на ст. Б, установленной на «Прием». На ст. А током прямой полярности возбуждено реле ЧСН и включены его повторители ЧСНП, ЧСНП1 и реле ЧВ. Фронтовым контактом реле ЧСНП на табло включена зеленая лампочка НО – «Отправление». На ст. Б реле НСН и все его повторители выключены, через тыловой контакт реле НСНП на табло включена желтая лампочка НП – «Прием».

      При отправлении поезда со ст. А с момента открытия выходного светофора контрольная цепь К-ОК размыкается контактами реле НИ. На ст. А выключается реле Ч1ЗП, через тыловые контакты НИ в цепь К-ОК включается высокоомное реле Ч2ЗП. Через фронтовой контакт этого реле остается возбужденным реле ЧЗП, и на табло продолжает гореть лампочка контроля свободности перегона ЧКП. На ст. Б за счет уменьшения тока в контрольной цепи К-ОК и измения его полярности выключается реле НКП и на табло загорается красная лампочка НКП контроля-занятости перегона. С момента выхода состава на перегон выключается реле Ч1ИП (на схеме не показано) и фронтовыми контактами полностью размыкает контрольную цепь К-ОК. Последовательно включаются и отпускают якори реле Ч2ЗП и ЧЗП. На табло ст. А загорается лампочка занятости перегона ЧКП.

      Пока  поезд движется по перегону, контрольная  цепь остается разомкнутой контактами реле Ж сигнальных установок автоблокировки, а реле Ч1ЗП и НКП – полностью выключенными. На табло обеих станций горят лампочки занятости перегона, смена направления исключается. Опасным является кратковременная потеря шунта под движущимся по перегону поездом. Контрольная цепь при этом замкнется и возбудится реле НКП, которое зафиксирует ложную свободность перегона и замкнет цепь для изменения направления движения. Защита от такой опасной ситуации осуществлена с помощью реле НПКП, которое за счет термоэлемента имеет замедление на протяжение якоря 8-18 с. В случае кратковременного срабатывания реле НКП при потере шунта (2-2,5с) реле НПКП не успеет возбудиться и не замкнет цепи смены направления. Совместно с реле НПКП включено вспомогательное реле НВКП, контролирующее правильную последовательность срабатывания реле НКП и НПКП. При правильном (длительном) срабатывании реле НКП оно своим фронтовым контактом включает цепь реле НВКП. В этой цепи тыловым контактом НПКП проверяется остывшее состояние термоэлемента. Притягивая якорь, реле НВКП включает термоэлемент НПКП, и он начинает нагреваться. После полного нагрева в течение 8 с термоэлемент переключает свой контакт с тылового на фронтовой. При этом через фронтовые контакты реле НКП, НВКП и НПКП срабатывает, а затем самоблокируется реле НПКП и включает цепь изменения направления движения. В случае кратковременного срабатывания реле НКП при потере шунта термоэлемент не нагревается до нужной температуры и не переключает свой

      Порядок изменения направления с нечетного  на четное следующий. После того как  дежурные ст. А и ст. Б договорились по телефону об изменении направления движения, дежурный ст. Б нажимает кнопку смены направления НСН и держит ее нажатой до окончания смены направления. Через контакт нажатой кнопки НСН и замкнутые фронтовые контакты реле НКП и НПКП (с проверкой свободности перегона) срабатывает, а затем самоблокируется реле НВ. Цепь питания этого реле сохраняется до момента размыкания фронтового контакта реле НПКП (до появления контроля занятости перегона), после размыкания контакта реле НПКП реле НВ удерживает якорь притянутым за счет разряда подключенного к его обмотке конденсатора. За время замедления  на отпускание реле НВКП, НПКП и НВ происходит изменение направления и переключение ст. Б в положение «Отправление». После окончания изменения направления реле НВ получает постоянное питание через переключившиеся контакт поляризованного якоря реле НСН. С момента возбуждения реле НВ оно своим тыловым контактом выключает реле  ПН и НПН1. Фронтовым контактом реле НПН размыкается контрольная цепь К-ОК и выключается реле Ч1ЗП на ст. А и НКП на ст. Б. Фронтовыми контактами реле НВ в цепь изменения направления Н-ОН подается питание ЛП3-ЛМ3. В цепь Н-ОН посылается импульс тока обратной полярности для возбуждения реле ЧСН на ст. А. До посылки этого импульса при установленном нечетном направлении движения  в цепи Н-ОН через тыловые контакты реле НВ протекал непрерывной ток прямой полярности возбуждения реле Н перегона и реле ЧСН ст. А:

ЧПКП –             – ЧПВ – ЧВКП – ЧВ – НОВ – провод ОН – ЧОВ – НВ – НСН 

(П)  – ЛМ3.

      При возбужденном состоянии реле ЧСН были включены его повторители ЧСНП1 и ЧСНП. Фронтовым контактом реле ЧСНП на табло была включена зеленая лампочка НО, контролировавшая, что ст. А находится в положении «Отправление». На ст. Б тыловым контактом реле НСНП на табло была включена желтая лампочка НП, контролировавшая, что данная станция находится в положении «Прием». Импульс тока обратной полярности с момента возбуждения реле НВ протекает по следующей цепи:

ЛП3 – НВКП – НВ –  ЧОВ – провод ОН – НОВ – ЧВ – ЧВКП – ЧПВ –

НВКП  – ЛМ3.

Длительность  импульса тока обратной полярности определяется суммарным временем замедления на отпускание реле НКП и его повторителя НВКП. Возбуждаясь током обратной полярности и переключая поляризованный якорь, реле ЧСН выключает свои повторители ЧСП1, ЧСНП и реле ЧВ. Последнее, отпуская якорь без замедления, так как от его обмотки отключен конденсатор, включает цепь срабатывания реле ЧПН и ЧПН1. На табло через тыловой контакт реле ЧСНП включается желтая лампочка ЧП, контролирующая, что ст. А переключилась на «Прием». Реле ЧВ, отпуская якорь, отключает из цепи Н-ОН реле ЧСН и тыловыми контактами включает в эту цепь источник питания ЛП4-ЛМ4. С этого момента к цепи Н-ОН на обеих станциях источники питания подключаются последовательно и по этой цепи протекает усиленный импульс тока, от которого срабатывают реле Н всех сигнальных установок перегона:

Как только заканчивается замедление и отпускают якори реле НКП, НВКП и НПКП, от цепи Н-Он на ст.Б отключается источник питания ЛП3-ЛМ3. В эту цепь включается реле НСН и возбуждается током прямой полярности от источника ЛП4-ЛМ4 ст. А:

От тока прямой полярности срабатывает реле НСН и включает свои повторители НСНП1, НСНП и реле НВ. Фронтовыми контактами реле НВ цепь Н-ОН остается постоянно замкнутой и через нее протекает ток по обмоткам реле Н всех сигнальных установок перегона, под действием которого их якори надежно удерживаются в переведенном положении. На ст. Б фронтовыми контактами реле НСНП на табло включается зеленая лампочка ЧО, контролирующая, что станция переключена в положение «Отправление». После окончания изменения направления замыкается контрольная цепь К-ОК. В эту цепь на ст. А тыловыми контактами реле ЧСНП включается реле ЧКП, а на ст. Б фронтовыми контактами реле НСНП – реле Н1ЗП. После срабатывания этих реле на ст. Б фронтовыми контактами реле НСН и Н1ЗП включается реле НЗП, а на ст. А тыловыми

      На  приведенной схеме в сокращенном  виде показано включение показано включение сигнальных реле выходных светофоров НС, НЗС (ЧС, ЧЗС) по цепям блочной централизации. Полное включение цепи реле НС (ЧС) для открытия выходного светофора производится контактом реле ЧСН (НСН) в зависимости от движения.   

      Для обеспечения безопасности движения и необходимой пропускной способности на данном перегоне используем трёхзначную числовую кодовую автоблокировку с кодовыми рельсовыми цепями частотой 50 Гц. При трёхзначной блокировке поезда следуют на зелёный огонь и разграничены тремя блок - участками. Интервал времени между поездами 8-10 минут и менее, при скорости движения поездов до 140 км/ч.               
 

     Рис. 2. Полная четырехпроводная схема

     изменения направления движения.

5.  Принципиальные схемы автоблокировки  с переездными и станционными устройствами.

       Переездная сигнализация при движении поезда в установленном направлении выключается после проследования поезда за переезд, а при движении поезда в неустановленном направлении — после проследования поезда за переезд и освобождения участка приближения установленного направления.

       Схема управления переездной сигнализацией (рис. 3) содержит реле направления Н с повторителями 1Н и 2Н, контактами которых осуществляется переключение схемы в зависимости от установленного направления действия автоблокировки.

       Реле ИП1 является общим известителем приближения и работает при вступлении поезда на участок приближения как в установленном (за один участок), так и в неустановленном (за два участка) направлении.

       От вступления поезда на участок приближения контактом путевого реле П (за один участок) обрывается цепь питания реле ИП1, а последнее обесточивает включающее реле В.

     При движении поезда в неустановленном направлении за два участка контактом реле НИЛ, а за одним контактом линейного реле Л размыкается цепь реле НИП1, которое размыкает цепь реле ИП1, особенностью схем для однопутных участков является то, что при движении поезда в установленном направлении после проследования за переезд до вступления поезда на участок за переездом, являющийся участком приближения в неустановленном направлении, переездная сигнализация должна быть выключена, а затем, если по истечении определенного времени этот участок не будет освобожден, повторно включена.

     Данное требование вызвано тем, что на однопутных участках возможно движение поездов в неустановленном направлении при неисправности перегонных рельсовых цепей и при этом необходимо обеспечивать безопасность движения через переезд.

     В соответствии со сказанным схема переездной сигнализации содержит блокирующее реле Б и вспомогательные реле 1 и Б1. Блокирующее реле исключает обесточивание реле НИП 1  при проследовании поезда за переезд в установленном направлении движения и обеспечивает повторное включение переездной сигнализации, если по истечении 3—4 мин не будут освобождены два участка удаления, являющиеся участками приближения в неустановленном направлении.

     После вступления поезда на участок приближения установленного направления и при свободных двух участках за переездом возбуждается реле-счетчик 1 и, притянув якорь, шунтирует контакт линейного реле Л, который разомкнётся после вступления поезда на рельсовую цепь, расположенную перед переездом. При вступлении поезда на рельсовую цепь перед переездом отпустит якорь реле П и подготовит цепь возбуждения реле Б1 через фронтовой контакт счетчика 1. Как только освободится второй участок приближения и возбудится ИП, создается цепь заряда конденсатора С1 и возбуждения реле Б1, причем конденсатор С1 получит только один зарядный импульс, продолжительность которого обусловлена замедлением на отпускание счетчика 1.

     Реле Б1 фронтовым контактом включает цепь возбуждения реле Б, если замкнут контакт Л или НИП. Параллельно обмотке реле Б подключен конденсатор СЗ емкостью 3000 мкФ, чем достигается замедление реле Б на отпускание. В свою очередь реле  Б разомкнет цепь разряда конденсатора С1 на обмотку реле Б1 и последнее отпустит свой якорь, разомкнув цепь возбуждения реле Б. Для обеспечения полного заряда конденсатора СЗ параллельно обмотке реле Б1 подключен диод, благодаря чему создается замедление этого реле на отпускание.

     Когда конденсатор СЗ разрядится, реле Б отпустит якорь и замкнет цепь разряда конденсатора С1 на обмотку, реле Б1. Последнее снова притянет якорь и создаст цепь возбуждения реле Б и заряда конденсатора СЗ. В дальнейшем реле Б и Б1 будут работать в пульс-паре до тех пор, пока конденсатор С1 не израсходует накопленную энергию и напряжение на его зажимах не будет меньше напряжения срабатывания реле Б1.

     Запасенной конденсатором С1 энергии хватает на длительный период времени, так как разряд конденсатора осуществляется в импульсе 0,1—0,2 с, а реле Б1 находится под током за счет энергии, накопленной конденсатором СЗ в течение 10—15 с. Кроме того, для увеличения времени замедления на отпускание реле Б1 получает дополнительную подпитку по второй обмотке. Режим питания этой обмотки выбран таким образом, что величина тока, протекающего в обмотке, меньше тока удержания реле по этой обмотке.

     После того как конденсатор С1 разрядится и реле Б1 не притянет свой якорь, пульс-пара прекратит действие в реле Б разомкнет свой блокирующий контакт в цепи реле НИП 1 . Если за это время (3—4 мин) рельсовые цепи за переездом не будут освобождены и контакты реле НИП или Л окажутся разомкнутыми, то реле НИШ отпустит якорь и повторно закроет переезд.

Рис. 3. Схема  управления переездной сигнализацией  на однопутном участке с автоблокировкой постоянного тока

     Схема увязки однопутной автоблокировки со станционными устройствами. Схема увязки однопутной автоблокировки постоянного тока (рис. 4). Предвходной светофор 1 имеет два дополнительных сигнальных показания –  желтый и зеленый мигающие огни. В схеме имеются следующие цепи: НМ-НОМ –  управления желтым и зеленым мигающими огнями, в которую включено реле МП  (КШ1-280); НЛ-НОЛ – включения линейного реле Л(КШ1-280); НИ-НОИ – извещения, в которую включено известительное реле НИП; НН-НОН – смены направления движения: НК-НОК – контроля перегона. На спаренной сигнальной установке для осуществления мигающей сигнализации применяют мигающее реле М

       Состояние цепей схемы увязки соответствует установленному нечетному направлению движения и закрытому состоянию входного светофора Н. При этом линейное реле Л предвходного светофора 1 тыловыми контактами реле 2Н включено в линейную цепь Л1-ОЛ1 в направлении к станции. По линейной цепи, проходящей через тыловые контакты реле НРУ и фронтовые контакты огневого реле НК2ЖО, реле Л возбуждено током обратной полярности. Притянув нейтральный якорь, оно включило свои сигнальные повторители С, С1 и С2 (на схеме не показаны). По цепи, проходящей через обмотку огневого реле О, фронтовые контакты реле 1Н и С1 и переведенный контакт поляризованного реле Л, на светофоре 1 включен желтый огонь.

     Открытие входного светофора Н при установленном маршруте приема на главный путь и горение на нем желтого или зеленого огня контролируется возбуждением реле НРУ. Контактами этого реле меняется полярность тока питания реле Л с обратной на прямую. Реле МП не возбуждается, так как его цепь разомкнута контактами реле НПМ. Реле Л, переключая поляризованный якорь, включает на светофоре 1 зеленый огонь.

     При установке маршрута приема на боковой путь (реле НГМ1 выключено) и загорании на входном светофоре Н двух желтых огней возбуждается реле НИМ. Фронтовыми контактами реле НПМ и тыловыми реле НЗП01 по цепи НМ-НОМ подается питание током обратной полярности реле МП. По линейной цепи НЛ-НОЛ через фронтовые контакты реле НРУ, тыловые контакты реле НГМ1 и контакты поляризованного якоря реле МП в релейном шкафу предвходного светофора реле Л возбуждается током обратной полярности. Переключая поляризованный якорь, оно включает на предвходном светофоре желтый огонь. Фронтовым контактом реле МП включается комплект мигания СМТ, М и КМ, чем создается мигающий режим горения желтого огня предвходного светофора 1. При повреждении импульсных реле мигающий режим горения желтого огня переключается на непрерывный.

     В маршруте приема на боковой путь по пологим стрелкам входной светофор Н сигнализирует зеленым мигающим и желтым постоянным ог- нями и одной или двумя зелеными светящимися полосами. Включение зеленой светящейся полосы контролируется срабатыванием реле НЗП01, через фронтовые контакты которого по цепи НМ-НОМ реле МП возбуждается током прямой полярности. Притягивая нейтральный якорь, оно включает комплект мигания М, СМТ и КМ. Через фронтовые контакты реле НРУ и тыловые реле НГМ1 в линейную цепь НЛ-НОЛ подается ток обратной полярности для возбуждения реле Л. Поляризованными контактами реле МП эта цепь тока обратной полярности меняется на прямую и реле Л, переключая поляризованный якорь, включает на предвходном светофоре зеленый огонь. За счет работы комплекта мигания зеленый огонь горит мигающим светом. При повреждении комплекта мигания контактами реле КМ меняется полярность тока с прямой на обратную в цепи питания реле Л, отчего на светофоре 1 выключается зеленый и загорается желтый постоянный огонь.

     Чтобы отправить поезд со ст. Л, необходимо изменить направление движения с нечетного на четное. На ст. А после окончания изменения направления движения выключается реле НПН и НПН1. Тыловыми контактами реле НПН в линейную цепь НЛ-НОЛ включается линейное реле ЧЛ. У предвходного светофора 1 при изменении направления движения выключается реле 1Н и включается реле 2Н; происходит переключение линейной и сигнальной цепей, а также цепей извещения. Фронтовыми контактами реле 2Н в линейную цепь Л1-0Л1 к станции включается линейная батарея, а в линейную цепь Л-ОЛ к светофору 6 через тыловые контакты реле 1Н  – линейное реле Л, Одновременно происходит полное отключение ламп светофора 1 и подключение ламп светофора 8. Реле ЧЛ станции получает питание током прямой или обратной полярности от первого проходного светофора 8 в зависимости от его сигнального показания. Контактами реле ЧЛ выбирается желтый или зеленый огонь на выходном светофоре при установке маршрута отправления со ст. А.

   При отправлении поезда и выходе его на стрелочный участок выключается сигнальное реле и своим тыловым контактом включает на выходном светофоре красный огонь. Одновременно прекращается импульсное питание рельсовой цепи 1НП. У светофора 8 выключается реле П1 и, отпуская якорь, размыкает линейную цепь Л1-ОЛ1 и отключает линейное реле ЧЛ. Рельсовая цепь 1НП переключается на кодовое питание со стороны светофора 8. От кодовых импульсов на станции работает реле ЧОИ (полностью цепь этого реле не показана). Путем переключения контакта этого реле в цепи дешифратора возбуждается реле Ч1УУ и на табло включаются белые лампочки свободности участков удаления. При выходе первых скатов поезда на первый участок удаления 1НП прекращается импульсная работа реле ЧОИ и выключается реле Ч1УУ. Последнее, отпуская якорь, выключает реле Н1ИП, вследствие чего на табло гаснет белая и включается красная лампочка Н1ПУ занятости первого участка удаления.

   Реле ШИП имеет замедление на отпускание якоря за счет подключения конденсатора емкостью 1000 мкФ. Необходимость замедления на отпускание вызвана тем, что в момент изменения направления, когда реле 1НП отпускает якорь несколько раньше, чем притягивает якорь реле Ч1УУ, может произойти кратковременное выключение реле Н1ИП, что приводит к включению красной лампочки Н1ПУ занятости первого участка удаления.

За счет действия замедления на отпускание реле Н1ИП не отпускает свой якорь и контроль ложной занятости участка удаления не происходит.

       Приближение поезда к станции, кроме световой индикации, контролируется еще с помощью звонка кратковременного действия. Звонок работает в течение 2 с от тока разряда конденсатора емкостью 1000 мкФ при отпускании якорей реле Н1ИП и Н2ИП. При отправлении поезда цепь звонка выключается контактом реле направления   НСН1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 4. Схема  увязки однопутной автоблокировки постоянного  тока со станционными устройствами.

     С целью предотвращения поражения электрическим током обслуживающий персонал автоблокировки должен соблюдать следующие основные правила:

• все работы на высоковольтной линии, связанные с полным или частичным снятием напряжения, производятся только па письменном наряду. Выдать наряд или дать устное распоряжение на выполнение работ имеют права начальник дистанции, его заместитель, инженер, старший электромеханик и другие лица, имеющие не ниже пятой квалификационной группы, уполномоченные на это приказом начальника дистанции;
• приступив к работе можно после разрешения, которое дается руководителем работ, и после проверки отсутствия напряжения в линии и заземления проводов;
• распоряжение о подаче напряжения в линию дается после получения уведомления от производителя работ, о том, что работы закончены, все люди с линии удалены и заземления сняты.

     При обслуживании автоблокировки и переходе от одной сигнальной точки к другой необходима идти по правке полотна; в случае необходимости при проверке рельсовой цепи разрешается идти по пути навстречу ожидаемому поезду. Перед подъемом, на светофорную мачту на электрифицированном участке необходима убедиться в исправном заземлении мачты. Работы и нахождение людей на светофорных мачтах во время движения поездов запрещаются.

     Необходима помнить, что на контактах реле, трансформаторов и других приборов может быть напряжение 220 В. Поэтому всегда следует пользоваться инструментами с изолирующими ручками.

     При обслуживании рельсовых цепей необходимо знать, что: замена путевого дросселя или усовика, когда одновременно нарушается непрерывность обеих рельсовых нитей одного и того же пути, на электрифицированных участках допускается только при условии прекращения движения по этому пути на данном перегоне или станции; работы на путевых дросселях, к которым присоединен отсасывающий фидер, разрешается производить только в присутствии и под наблюдением работника тяговой подстанции.

     При этом запрещается отключать отсасывающий фидер до полного соединения его с уже закрепленным обходным проводам или с другим путевым рельсом той же рельсовой нити.

     Монтажные работы в путевых коробках рельсовых цепей переменного тока необходимо выполнять в диэлектрических перчатках или пользоваться инструментами с изолирующими ручками, стоя на изолирующем материале (резиновом коврике, сухой доске или в резиновых ботинках или галошах); нельзя прикасаться к корпусу коробки, перемычкам и другим заземляющим частям.

Введение

1. Технические  основы проектирования автоблокировки.

1.1. Характеристика  проектируемого участка.

1. Обоснование проектируемой системы автоблокировки и ее общая характеристика.
2. Путевой план перегона.
3. Принципиальные схемы сигнальных установок автоблокировки.
4. Принципиальные схемы автоблокировки  с переездными и станционными устройствами.
2. Спецификация оборудования и аппаратуры для проектируемого участка.
3. Техника безопасности при эксплуатации устройств автоблокировки.
4. Заключение.
5. Список литературы.

     На железных дорогах для регулирования движения поездов на перегонах применяется автоматическая блокировка (автоблокировка), благодаря которой показания проходных сигналов изменяются автоматически под действием движущихся поездов.

     При автоблокировке весь перегон разделяется на отдельные участки, называемые блок-участками, что позволяет отправлять поезда один за другим с интервалом 6—8 мин, а на пригородных линиях, где блок-участки меньшей длины, — с интервалом 3—4 мин. Благодаря этому обеспечивается высокая пропускная способность железных дорог.

     В качестве сигналов при автоблокировке применяются светофоры,  показания которых хорошо видны в любое время суток. Применение рельсовых цепей путем незначительных изменений и дополнений позволяет обеспечить также действие автоматической локомотивной сигнализации и тем самым еще более повысить безопасность движения поездов, особенно в неблагоприятных условиях видимости светофоров автоблокировки (туман, снегопад, кривые участки пути и т. д.).

     Основные требования, предъявляемые к устройствам автоблокировки, устанавливаются Правилами технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ). Устройства автоблокировки не должны допускать открытия светофора до освобождения ограждаемого им блок-участка. На однопутных перегонах после открытия на станции выходного светофора должна быть исключена возможность открытия выходных и проходных светофоров противоположного  направления. Все светофоры автоблокировки должны автоматически закрываться при входе поезда на ограждаемые ими блок-участки, а также в случае нарушения целости рельсовых нитей этих участков. 
 
 
 

1. Методическое  указание для выполнения курсового  проекта по дисциплине «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте». Под редакцией Кондратьева Л.А.
2. М.А.Новиков, А.Ф.Петров, Н.М.Степанов, «Проектирование автоматической блокировки на железных дорогах». М. «Транспорт», 1979. 159-165 стр., 192-198 стр., 321-325 стр.
3. М.Н.Чередков, В.Д.Бубнов, В.С.Дмитриев, «Устройства СЦБ их монтаж и содержание». М. «Транспорт», 1973. 290-292 стр., 306 стр., 326-329 стр.   
4. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Республики Казахстан. Астана – 2005 г.
5. А.А.Казаков, В.Д.Бубнов, Е.А.Казаков, «Системы интервального регулирования движением поездов». М. «Транспорт», 1986. 109-120 стр., 154-161 стр., 304стр.