WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |

1. СТРУКТУРА РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ 1.1. Основные функции и область применения рельсовых цепей Рельсовые цепи (РЦ) являются основным звеном современных систем управления движением поездов. На железных дорогах они выполняют функции путевого датчика информации о состоянии рельсового пути, а также телемеханического канала непрерывной передачи информации при автоблокировке, автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, электрической централизации, диспетчерской централизации [3].

Как путевой датчик РЦ используется в пределах перегонов и станций для получения первичной дискретной информации о состояниях путевых участков, на основе которой автоматизируется процесс интервального регулирования движением поездов и повышается его безопасность.

В качестве путевого телемеханического канала РЦ широко используется для установления беспроводной логической связи между смежными исполнительно-распорядительными пунктами (сигнальными точками) в кодовой автоблокировке и передачи оперативной информации с пути на локомотив в системах автоматической локомотивной сигнализации.

Рельсовые цепи широко применяются в автоматических ограждающих устройствах, обеспечивающих безопасность движения поездов и автотранспорта в зоне переездов; в системах автоматического диспетчерского контроля, повышающих эффективность работы диспетчерского персонала; в горочной автоматической централизации, позволяющей автоматизировать процесс расформирования составов на сортировочных горках; в системах автоматического контроля перегона в комплексе путевой полуавтоматической блокировки, способствующей повышению пропускной способности участков и безопасности движения поездов.

1.2. Классификация рельсовых цепей В настоящее время на сети магистральных железных дорог эксплуатируются более 300 разновидностей рельсовых цепей. Многообразие видов рельсовых цепей вызвано стремлением обеспечить безопасность движения поездов в конкретных условиях эксплуатации с использованием простых технических решений, требующих минимальных средств на оборудование и содержание устройств.

Рельсовые цепи классифицируются по схемам включения приемника (нормально замкнутые и нормально разомкнутые), схемам включения рельсовых путей (неразветвленные и разветвленные), способу питания путевого приемника (непрерывным питанием и импульсным), роду тока (постоянного и переменного тока), использованию рельсов для пропуска тягового тока на электрифицированных участках (двухниточные и однониточные) [4].

На железнодорожном транспорте применяется два вида тяги:

автономная и электрическая. Автономная тяга применяется, как правило, в тех районах страны, где отсутствует надежное электроснабжение [6].

Электрическая тяга подразделяется на два вида: переменного и постоянного тока. В районах с высокой надежностью электроснабжения может быть организован переход с автономной на электрическую тягу постоянного или переменного тока. РЦ, где тяговый ток пропускается по одной рельсовой нити, является однониточными, а одновременно по двум рельсовым нитям – двухниточными. Для соединения между собой тяговых рельсовых нитей по однониточной схеме применяются специальные медные продольные соединители (рис. 1.1, а), а по двухниточной схеме – основные обмотки дроссель – трансформаторов со средним выводом и медные междроссельные перемычки (рис. 1.1, б).

Междупутный Изолирующий стык соединитель IТ1 IТДроссель – трансформатор IТ1+IТIТ2 IТк приемно-передающей аппаратуре РЦ а) Изолирующий стык Продольный соединитель б) Рис. 1.1. Схемы пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков:

IТ1 и IТ2 - тяговые токи в рельсах При автоблокировке применяется всегда двухниточная схема пропуска тягового тока [5].

В РЦ применяются два вида источников питания: постоянного или переменного тока. Постоянный ток применяется только при автономной тяге с ненадежным электроснабжением. Форма сигнала в этом случае представляет собой последовательность прямоугольных импульсов. В последнее время во всех случаях применяются источники питания только переменного тока. В РЦ с источниками переменного тока несущая сигнала имеет гармоническую форму. Это связано с относительно простым способом получения такой формы, с лучшей помехозащищенностью РЦ от внешних помех, с возможностью организации более надежной защиты от взаимного влияния РЦ, с возможностью организации нескольких каналов по одной РЛ и т.д.

В последнее время в передающих устройствах РЦ применяются «ключевые» усилители», формирующие несущую сигнала, форму которой после фильтрации следует считать квазигармонической.

Форма сигнала РЦ зависит от вида модуляции, которая в свою очередь зависит от многих факторов: элементной базы, назначения РЦ, формы несущей сигнала и т.д. Абсолютная амплитудная манипуляция применяется в современных системах АБ: АБ постоянного тока, числовая кодовая АБ переменного тока и числовая кодовая АБ системы АБ – ЧКЕ. В новейшей системе АБ-Е2 для увеличения объема передаваемой информации и для повышения помехоустойчивости применяется двукратная фазоразностная модуляция (ФРМ 2) [6].

Важной особенностью РЦ, которая ранее не рассматривалась, является метод обработки сигнала в условиях действия помех. В традиционных, «устоявшихся» схемах применяют неадаптивный метод обработки сигнала, а в новейших разработках – адаптивный. Неадаптивный метод обработки основан на детерминированном методе расчета РЦ, в котором учитываются только наихудшие условия эксплуатации. Адаптивный метод обработки основан на статистическом подходе к работе РЦ, который предполагает, что все дестабилизирующие факторы условий эксплуатации имеют во времени случайный характер.

Информационный параметр сигнала, по которому осуществляется принятие решения, также оказывает влияние на конструкцию и принцип работы РЦ. Большинство РЦ имеет в своем составе амплитудные обнаружители сигнала, т.е. путевые приемники, в которых фиксируется амплитуда сигнала. К ним относятся импульсные РЦ постоянного тока, числовые кодовые РЦ переменного тока и тональные РЦ. В рельсовых цепях с фазочувствительным приемником применяется амплитудно – синхронный обнаружитель сигнала. В сравнении с амплитудным обнаружителем сигнала амплитудно – синхронный позволяет повысить помехоустойчивость РЦ.

Надежность РЦ, в смысле безопасности движения поездов, зависит и от их защищенности от взаимного влияния, т.е. от электромагнитной совместимости. В реальных условиях эксплуатации возможны случаи объединения рельсовых нитей смежных и параллельно расположенных РЦ. В этом случае возможен ложный контроль состояния контролируемого участка.

Защита от взаимного влияния РЦ, т.е. электромагнитная совместимость (ЭМС), осуществляется по одному или нескольким параметрам сигналов РЦ.

В настоящее время известно пять способов защиты: полярный, кодовый, частотный, гетеродинный и фазовый. Полярный способ основан на распознавании полярности сигнала, у которого в качестве несущей используется постоянный ток. Для исключения взаимного влияния смежных РЦ источники питания в них чередуют полярность сигнального тока. Этот способ нашел применение в импульсных РЦ постоянного тока. Кодовый способ основан на сравнении временных параметров логических импульсов и интервалов или на сравнении кодовых комбинаций сигналов смежных РЦ.

Этот способ применяется в числовых кодовых РЦ и в РЦ с ФРМ2. В РЦ с ФРМ2 кодовый способ защиты применяется совместно с частотным способом [6].

Частотный способ реализуется посредством чередования рабочих диапазонов сигналов в смежных и параллельных РЦ. Гетеродинный способ защиты основан на чередовании в смежных и параллельно расположенных РЦ поддиапазонов рабочих диапазонов сигналов. Этот способ применяется в одном из видов частотной кодовой АБ. Защиту разработали под руководством д.т.н., профессора А.М.Брылеева, к.т.н., доцента Г.К.Ефимова и к.т.н. Д.К.Пугина. Физический смысл частотного и гетеродинного способов контроля один и тот же.

Фазовый способ защиты применяется в РЦ с ФЧП. Он основан на использовании синхронных приемников, которые, как и передатчики, чередуют синхронно в смежных и параллельно расположенных РЦ. Этот способ наиболее эффективен.

В подавляющем большинстве эксплуатируемых в нашей стране рельсовых цепей, рельсовые линии имеют в качестве границ между собой изолирующие стыки. Этот элемент РЦ, согласно статистике эксплуатации, дает нам большее количество отказов. Последние разработки ученых в области путевого хозяйства по строительству и эксплуатации цельносварных рельсовых плетей, а также разработки ученых в теории РЦ, позволили применить «неограниченные» РЛ, в которых нет изолирующих стыков. В этих рельсовых цепях граница участка контроля устанавливается на границе естественного затухания сигналов [7].

Начало шестидесятых годов в развитии автоблокировки характерно созданием качественно новых систем с централизованным размещением аппаратуры (ЦАБ). Пионерами в этой области стали ученые: к.т.н.

А.В.Шишляков, к.т.н. В.С.Дмитриев, к.т.н. А.В.Минин, д.т.н., профессор Ю.А.Кравцов, к.т.н., доцент Б.М.Степенский. В ЦАБ вся аппаратура, кроме устройств согласования и защиты и соединительных кабельных линий, располагается на смежных станциях. Важнейшей особенностью ЦАБ является возможность «лица принимающего решение» (ДНЦ) вмешиваться в процесс регулирования движения поездов на перегонах.

В настоящее время для повышения надежности работы АБ их оборудуют достаточно сложными по конструкции РЦ, которые позволяют реализовать эксплуатацию локомотивного парка с любыми системами АЛС.

В зависимости от того, какая система или системы АЛС эксплуатируются на данном участке железной дороги, РЦ могут иметь различную комбинацию схем построения.

1.3. Требования к рельсовым цепям Все РЦ разрабатываются с учетом технических указаний по проектированию устройств сигнализации, централизации и блокировки на железных дорогах колеи 1520 мм общей сети, методических указаний по проектированию устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте, руководящих указаний по защите от перенапряжений устройств СЦБ и различных дополнительных методических указаний по проектированию [3]. Основные требования к рельсовым цепям можно сформулировать в виде следующих положений:

1. Правильно рассчитанные рельсовые цепи должны устойчиво работать без сезонной регулировки и обеспечить надежное действие АЛСН.

2. Ответвления стрелочных изолированных участков, входящих в маршруты приема и отправления, а также ответвления длиной более 60 м, считая от центра стрелочного перевода до изолирующего стыка, должны обязательно обтекаться током рельсовой цепи.

3. Контроль обтекания током ответвлений осуществляется установкой на каждом из них путевых реле или реактивного элемента. Число путевых реле не должно превышать трех в одной РЦ. Длины ответвлений стрелочных изолированных участков с релейными трансформаторами, считая от точки разветвления, не должны отличаться друг от друга более чем на 200 м.

4. В схемах разветвленных РЦ необходимо обеспечить надежную фиксацию положения «Занято» путевым приемником того параллельного ответвления, на котором находится подвижной состав. При этом контакты всех путевых приемников включаются в цепь контроля состояния РЦ последовательно.

5. Необтекаемые током ответвления стрелочных участков допускаются: на путях парков отправления грузовых поездов; путях отправления сортировочных парков, путях, по которым производятся только маневровые передвижения; на стрелках съездов предохранительных и улавливающих тупиков при длине ответвления не более 60 м; на негабаритных ответвлениях одиночных стрелок.

6. Для повышения надежности действия АЛСН и контроля поврежденного рельса РЦ перегонов при электротяге постоянного тока РЦ должны быть двухниточными. По этим же причинам на станциях, как правило, все приемо – отправочные пути должны быть двухниточными.

7. Влияние электротяги на РЦ распространяется по железнодорожному пути на участках с АБ (при сложных, гальванически связанных посредством дроссель – трансформаторов РЦ) на расстояние до км, без АБ (при отсутствии сплошных РЦ) – на расстоянии до 5 км. В поперечном направлении влияние электротяги постоянного тока распространяется на расстояние до 300 м, переменного тока – до 100 м.

8. В зоне влияния электротяги постоянного тока применение РЦ с непрерывным и импульсным питанием постоянного тока и переменного тока с малогабаритными путевыми трансформаторами не допускается. В зоне влияния электроэнергии переменного тока не допускается использование РЦ с непрерывным или импульсным питанием переменного тока частотой 50 Гц.

9. Железнодорожные пути, расположенные на расстоянии до 100 м от линии электропередачи (ЛЭП) напряжением 25 кВ и выше или пересекаемые ею, должны оборудоваться РЦ переменного тока 25 Гц. Для уменьшения влияния ЛЭП на устройствах АЛСН и АБ следует размещать РЦ таким образом, чтобы пересечение пути и ЛЭП находилось ближе к питающим концам РЦ, но не менее 200 – 250 м от них. На однопутных участках пересечение должно приходиться примерно на середину изолированного участка.

10. Все типы РЦ с изолирующими стыками должны надежно защищать от взаимного влияния при электрическом замыкании изолирующих стыков.

Такая защита осуществляется в РЦ с непрерывным питанием – подключением источника питания таким образом, чтобы у каждого изолирующего стыка была разноименная (встречная) полярность или обратные фазы; в смежных кодовых РЦ переменного тока – смещением импульсов по времени, а в импульсах РЦ постоянного тока – соблюдением у изолирующих стыков различной полярности питания.

В однониточных РЦ переменного тока контроль и защита выполняются тяговыми соединителями смежных РЦ.

Укороченные смежные РЦ в маневровых районах имеют одну общую нитку и могут иметь одинаковую полярность по разные стороны изолирующих стыков. Такие РЦ должны граничить друг с другом питающими концами.

11. Станционные РЦ с фазочувствительным приемником типа ДСШ, питающиеся от разных несфазированных между собой источников переменного тока, должны разграничиться импульсной РЦ, РЦ другой частоты или стыковаться питающими концами. В этом случае на двухниточном плане станции у стыка делается надпись «Граница питания».

На конце РЦ с реле ДСШ, примыкающей к импульсной или кодовой РЦ, должен устанавливаться питающий трансформатор.

12. Защита станционных непрерывных РЦ переменного тока от влияния граничащих с ним кодовых перегонных РЦ осуществляется установкой на границе с перегонами питающих трансформаторов или питанием перегонных РЦ от станционного источника питания с соблюдением чередования мгновенных полярностей напряжений на изолирующих стыках.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.