Окжд. Лекция по ОКЖД. Общие сведения о железнодорожном транспорте Характеристика железнодорожного транспорта и его место в транспортной системе
 Скачать 2.48 Mb.
|
|
Комплекс устройств и схема электроснабжения В систему электрифицированных железных дорог России входит комплекс устройств, который состоит из внешней части (электростанции, районные трансформаторные подстанции, сети и линии электропередачи) и тяговой части электроснабжения (тяговые подстанции и тяговая сеть). На рис. 2.5 показана общая схема электроснабжения электрифицированных железных дорог. Вырабатываемая электростанциями 1 (тепловыми, гидравлическими, атомными) электрическая энергия переменного тока частотой 50 Гц поступает на повышающую трансформаторную подстанцию 2 и далее по высоковольтным линиям передачи (ЛЭП) 3 передается к тяговым подстанциям 4, расположенным вдоль железной дороги. На тяговых подстанциях трехфазный переменный ток преобразуется в ток нужного рода и определенного напряжения для питания устройств электрической тяги — электроподвижного состава для движения поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между ними при требуемых размерах движения, а также электроснабжения потребителей железнодорожного транспорта и районных потребителей. Питание электроподвижного состава (ЭПС) осуществляется от контактной сети 7 через токоприемники (пантографы). Рельсовая сеть 8 является вторым проводом тяговой сети, включающей, кроме контактной и рельсовой сетей, питающие 5 и отсасывающие 6 линии.  Рис. 2.5. Схема электроснабжения электрифицированных железных дорог: 1- электростанция; 2 – районная трансформаторная подстанция; 3 - высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП); 4 – тяговая подстанция; 5 – контактная сеть; 6 – рельсовая сеть; 7 – питающая линия; 8 – отсасывающая линия На электрифицированных железных дорогах России применяются две системы электроснабжения — постоянного тока напряжением 3 кВ и однофазного переменного тока напряжением 25 кВ частотой 50 Гц. На железных дорогах, электрифицированных по системе постоянного тока, питание ЭПС осуществляется через тяговые подстанции, преобразующие трехфазный переменный ток в постоянный с понижением напряжения. На таких подстанциях имеются трансформаторы, преобразователи (выпрямители) и другое оборудование. При этом оборудование переменного тока размещают на открытых площадках, а преобразователи и вспомогательные агрегаты — в закрытых помещениях. Система электроснабжения постоянного тока имеет значительные недостатки. Относительно низкое напряжение является ее основным недостатком. Для поддержания минимально необходимого уровня напряжения на токоприемниках ЭПС на железных порогах постоянного тока расстояние между тяговыми подстанциями невелико и составляет в среднем 15-20 км (чем реже расположены подстанции, тем больше потери электроэнергии и ниже напряжение на токоприемниках ЭПС). Недостатком системы электроснабжения постоянного тока также является его полярность, что вызывает эффект «блуждающего» тока (часть тягового тока ответвляется в землю). По контактной сети переменного тока передается мощность меньшей величины силы тока по сравнению с системой постоянного тока, что позволяет уменьшить сечение проводов контактной сети примерно в 2 раза и увеличить расстояние между тяговыми подстанциями до 40-60 км, сократив их количество. Тяговые подстанции при системе переменного тока являются по существу трансформаторными подстанциями, понижающими напряжение с 110-220 кВ до 25 кВ. Их устройство и эксплуатация значительно проще подстанций постоянного тока, так как они не имеют преобразователей и связанного с ними вспомогательного оборудования. Кроме того, все устройства подстанций переменного тока размещаются на открытых площадках, что также уменьшает затраты по сравнению с подстанциями постоянного тока. Вместе с тем электроподвижной состав на переменном токе по конструкции значительно сложнее, т.к. на нем необходимо размещение устройств преобразования переменного тока в постоянный для питания тяговых электродвигателей. Для повышения эффективности системы электроснабжения переменного тока на участках с большими размерами движения поездов, с целью сокращения потерь напряжения в контактной сети применяется перспективная система 2  25 кВ. При такой системе между питающим проводом и контактной подвеской включают линейные автотрансформаторы на 50 кВ через каждые 10-15 км. Система 2 25 кВ позволяет увеличить расстояние между тяговыми подстанциями до 90 кмНедостаток системы электроснабжения переменного тока — это наличие электромагнитного влияния на металлические сооружения и коммуникации, расположенные вдоль железнодорожных линий. Общие сведения о подвижном составе и его классификация К подвижному составу относятся локомотивы, вагоны, моторвагонный подвижной состав (электро-поезда и дизель-поезда), рельсовые автобусы, автомотрисы, дрезины и мотовозы. Подвижной состав необходим для перевозки грузов и пассажиров. Он подразделяется на тяговый, который перемещается самостоятельно, и нетяговый - вагоны, прицепляемые к нему. В зависимости от источника энергии и машин для превращения ее в механическую работу тяговый подвижной состав подразделяют на автономный и неавтономный. К автономному тяговому подвижному составу для того, чтобы он работал (находился в движении), не требуется подводить энергию извне, так как ее вырабатывает установленный на ней первичный двигатель, например дизель. Неавтономный тяговый подвижной состав (электровозы и электропоезда) получают электроэнергию от внешнего источника — электрических станций (энергосистем). Тяговый подвижной состав подразделяют на локомотивы, электропоезда и дизель-поезда, автомотрисы, дрезины, мотовозы. К основным видам локомотивов относятся электровозы, тепловозы, паровозы, газотурбовозы. По роду выполняемой работы локомотивы подразделяются на магистральные и маневровые. Магистральные локомотивы бывают пассажирские, грузовые и грузопассажирские. Пассажирские локомотивы, предназначенные для вождения пассажирских поездов, развивают высокую скорость при сравнительно небольшой силе тяги. Грузовые локомотивы развивают значительную силу тяги, имеют наибольшую допустимую нагрузку от оси на рельс и их скорость меньше пассажирских. Грузопассажирские локомотивы могут работать в двух режимах: грузовом и пассажирском. Маневровые локомотивы работают главным образом на малых скоростях и с большой силой тяги. Их используют на станциях, пунктах погрузки и выгрузки, а так же на подъездных путях. Вагоны относятся к нетяговому подвижному составу и предназначены для перевозки грузов и людей. Классификация вагонов. По назначению вагоны разделяют на грузовые и пассажирские. К грузовым вагонам относятся крытые вагоны, полувагоны, платформы, цистерны, изотермические и вагоны специального назначения для перевозки определенных видов грузов (цементовозы, хоппер-дозаторы, транспортеры, специализированные цистерны, вагоны для технических нужд, вагоны для перевозки скота, живой рыбы и др.). Парк пассажирских вагонов состоит из вагонов дальнего следования межобластного и пригородного сообщения. По условиям эксплуатации различают вагоны магистральные, промышленного и городского транспорта. По габариту подвижного состава различают вагоны, предназначенные для обращения по всей железнодорожной сети; вагоны, обращения которых допустимо только для реконструированных участков отечественных железных дорог и вагоны для международного сообщения. По материалам и технологии изготовления кузова вагоны делятся на цельнометаллические, с деревянной или металлической обшивкой, сварные и с отдельными клепаными сборными единицами. По числу осей — на четырех, шести, восьми и многоосные. Локомотивное хозяйство Сооружения и устройства локомотивного хозяйства. Локомотивное хозяйство, эксплуатационные расходы которого составляют около 31% от общих издержек железнодорожного транспорта, обеспечивает перевозочную работу тяговыми средствами и содержание последних в соответствии с техническими требованиями. К сооружениям и устройствам локомотивного хозяйства относятся локомотивные депо (ремонтные и эксплуатационные, базовые и сетевые), специализированные мастерские по ремонту отдельных узлов локомотивов, пункты технического обслуживания, экипировки локомотивов, смены бригад и базы запаса локомотивов. Ремонтное локомотивное депо обеспечивает выполнение текущих ремонтов и технического обслуживания локомотивов (кроме выполнения ТО-2 и ТО-1). В ряде случаев в этих депо выполняются средний (СР) и капитальный (КР) ремонты локомотивов. Эксплуатационное депо обеспечивает выполнение технического обслуживания ТО-2 и экипировки локомотивов, их выдачу под поезда, организацию работы локомотивных бригад. К эксплуатационному депо приписаны локомотивы, обслуживающие один или несколько участков их обращения. Локомотивные депо в зависимости от характера работы локомотивов делятся на грузовые, пассажирские и смешанные, а в зависимости от вида тяги — на электровозные и тепловозные. В целях совершенствования производства, повышения производительности труда и качества ремонта локомотивов создаются базовые и сетевые ремонтные депо. Базовые ремонтные депо — это разновидность депо, специализирующегося на осуществлении крупных видов ремонта локомотивов (СР, КР). Сетевые ремонтные депо относятся к разряду депо, которые специализируются на определенном виде ремонта не только своих локомотивов, но и работающих на данной дороге или на смежных участках сети. Для производства ремонта локомотивов депо оборудуют необходимыми устройствами, а ремонтные работы выполняют комплексные или специализированные бригады. Специализированные мастерские (базы-депо) по видам ремонта и типам локомотивов могут не иметь приписного парка. Пункты смены локомотивных бригад располагаются преимущественно на участковых станциях исходя из условий обеспечения нормативной продолжительности работы бригад. Пункты экипировки располагаются на территории локомотивного депо. Кроме того, такие пункты могут размещаться на приемо-отправочных путях технических станций (сортировочных и участковых) для производства операций без отцепки локомотива от поезда. Пункты технического обслуживания локомотивов размещаются как в локомотивном депо, так и в пунктах оборота и экипировки локомотивов. Размещение и техническое оснащение сооружений и устройств локомотивного хозяйства должны обеспечивать установленные размеры движения поездов, эффективное использование локомотивов, высокое качество их технического обслуживания и ремонта, высокую производительность труда. Вагонное хозяйство Сооружения и устройства вагонного хозяйства. К основным сооружениям и устройствам вагонного хозяйства, обеспечивающим исправное содержание вагонного парка, относятся: вагонные депо, пункты технического обслуживания, пункты подготовки вагонов к перевозкам, промывочно-пропарочные предприятия, пункты экипировки и технического обслуживания рефрижераторного подвижного состава и др. Вагонные депо в зависимости от специализации выполняют периодические деповской и отцепочный ремонты вагонов, а также ремонт контейнеров, колесных пар, автосцепного устройства, автотормозов, изготавливают запасные части. Депо для ремонта грузовых вагонов обычно специализируются на ремонте вагонов одного типа (крытых, полувагонов и т.д.) и размещаются в пунктах массовой погрузки или выгрузки. Депо для ремонта пассажирских вагонов размещают в крупных пунктах формирования и оборота пассажирских составов. Пункты технического обслуживания (ПТО) производят текущее обслуживание и ремонт вагонов на определенных станциях; они предназначены для осмотра и выявления в поездах неисправных вагонов и устранения неисправностей. Пункты подготовки вагонов к перевозкам осуществляют текущий ремонт и подготовку вагонов под перевозку грузов с тем, чтобы не допускать задержек поездов в пути следования из-за неисправности вагонов. Промывочно-пропарочные предприятия предназначены для подготовки цистерн под налив нефтепродуктов. На них производят очистку котлов цистерн, при необходимости с пропаркой и промывкой горячей или холодной водой, а также соответствующий текущий ремонт. Пункты экипировки и технического обслуживания рефрижераторного подвижного состава предназначены для заправки рефрижераторных вагонов топливом, маслом, водой, рассолом, хладагентом (хладоном, аммиаком) и другими материалами. Пункты технического обслуживания автономных рефрижераторных вагонов служат для периодического профилактического обслуживания и текущего ремонта автономных рефрижераторных вагонов. Вагоноремонтные заводы являются промышленными предприятиями, производящими капитальный ремонт вагонов, модернизируют их в соответствии с установленными планами, изготавливают запасные части для вагонов. Основные понятия о комплексе устройств автоматики, телемеханики и связи Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи предназначены для регулирования и обеспечения безопасности движения поездов на перегонах и станциях. Технологический процесс, заключающийся в обеспечении требуемого уровня пропускной способности при безусловном выполнении условий безопасности движения поездов, называется регулированием движения поездов, а технические средства, предназначенные для выполнения этого технологического процесса, называются средствами регулирования движения поездов или устройствами железнодорожной автоматики и телемеханики. На перегонах регулирование движения поездов осуществляется с помощью систем интервального регулирования движения поездов, которые регулируют скорость движения поездов. Такие системы получили название перегонных систем железнодорожной автоматики. На станциях регулируется не только скорость движения подвижных единиц, но и направление движения с помощью управления стрелочными переводами. Такое регулирование осуществляется с помощью систем оперативного регулирования движения поездов или, по-другому, — станционных систем железнодорожной автоматики. Устройства автоматики и телемеханики, используемые на железнодорожном транспорте, по решаемым задачам и области применения делят на перегонные и станционные. Перегонные системы регулируют движение поездов на перегонах, их часто называют устройствами интервального регулирования движения поездов. К ним относятся: полуавтоматическая блокировка (ПАБ) предназначена для регулирования и обеспечения безопасности движения поездов на малодеятельных участках, т.е. таких, где интенсивность движения поездов не высока. При ПАБ разрешением поезду на занятие перегона является разрешающее показание выходного светофора на станции, при этом открытие светофора на станции производится дежурным по станции, а закрытие — автоматически под воздействием поезда на путевые датчики. Рассматриваемая система предусматривает возможность нахождение на перегоне между двумя станциями только одного поезда (при отсутствии блокпостов), что и ограничивает пропускную способность линий. автоматическая блокировка (АБ) осуществляет интервальное регулирование движения поездов на перегонах при помощи путевых (проходных) светофоров, которые делят перегоны на блок-участки. Показания проходных светофоров изменяются автоматически под действием движущихся поездов. Основным элементом АБ являются рельсовые цепи, главное назначение которых — определение места нахождения поездов. По сигнальным показаниям светофоров машинист определяет число свободных блок-участков перед движущимся поездом и выбирает скорость его движения. При АБ на перегоне может быть несколько поездов, чем обеспечивается повышение пропускной способности линий по сравнению с ПАБ. Автоматическая локомотивная сигнализация, диспетчерская централизация и автоматические ограждающие устройства на переездах могут регулировать движение поездов как по перегонам, так и по станциям, поэтому эти системы отнесены к перегонным и станционным. Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) предназначена для повышения безопасности движения поездов, улучшения условий труда локомотивных бригад, а также может применяться в качестве самостоятельного средства интервального регулирования движения поездов. При АЛС показания путевых светофоров (как перегонных, так и станционных) передаются непосредственно в кабину машиниста локомотива. Автоматическая переездная сигнализация и автоматические шлагбаумы (АПС) предназначены для обеспечения безопасности движения поездов и автомобильного транспорта при пересечении железных дорог в одном уровне с автомобильными дорогами. Эти устройства автоматически включают светофорную сигнализацию для автотранспорта и закрывают шлагбаум при приближении поезда и открывают его после проследования поезда. Автоматический диспетчерский контроль (ДК) дает возможность получения информации дежурным по станции о поездной ситуации на прилегающих к станции перегонах, а также сосредоточить информацию на табло поездного диспетчера о поездной ситуации и показаниях станционных поездных светофоров в пределах диспетчерского круга. Эта информация позволяет оперативно руководить движением поездов, принимая своевременные меры для выполнения графика движения. Станционные системы предназначены для регулирования движения поездов на станциях и управления маневровой и сортировочной работой, к ним относятся: электрическая централизация (ЭЦ) стрелок и сигналов — комплекс устройств автоматики и телемеханики, обеспечивающий управление положением стрелочных переводов на станции и показаниями станционных светофоров дежурным по станции с одного пункта — поста ЭЦ. Главным элементом ЭЦ, определяющим достоверность определения положения подвижных единиц в пределах станции, являются рельсовые цепи, для изменения положения стрелочных переводов используются электроприводы. автоматизация сортировочных станций — комплекс устройств и процессов, обеспечивающих повышение перерабатывающей способности сортировочных станций, сокращение времени расформирования и формирования составов. В этот комплекс входят системы автоматизации переработки вагонопотоков и документации о них. К автоматизируемым на сортировочных станциях процессам относятся: установка маршрутов передвижения поездов и маневровых составов в парках с помощью устройств ЭЦ, задание маршрутов скатывания отцепов с горба горки с помощью устройств горочной автоматической централизации (ГАЦ), автоматическое задание скорости надвига составов на горб горки (АЗСР), дополненное телеуправлением горочным локомотивом (ТГЛ) или горочной автоматической локомотивной сигнализацией (ГАЛС), автоматическое регулирование скорости скатывания отцепов с горба горки в подгорочный парк (АРС), а также устройства и системы автоматизации переработки информации о формируемых поездах, объединенных в автоматизированную систему управления сортировочной станцией (АСУСС); автоматизация диспетчерского управления движением поездов является наиболее совершенным и эффективным средством регулирования движения поездов на железных дорогах. При этом участки железных дорог оборудуются системами диспетчерской централизации (ДЦ), позволяющими поездному диспетчеру управлять передвижением поездов на входящих в участок станциях и контролировать поездное положение и состояние устройств на участке, в автоматизированном центре диспетчерского управления (АЦДУ) организуются автоматизированные рабочие места (АРМ) оперативного и руководящего персонала, основанные на единой информационной базе. Региональные АЦДУ объединяются дорожным единым центром диспетчерского управления (ЕЦДУ). Кроме перечисленных устройств автоматики и телемеханики на железных дорогах применяются и другие системы автоматики, к которым относятся устройства контроля подвижного состава, телеуправления тяговыми подстанциями и другими объектами энергоснабжения, устройства обслуживания пассажиров и т.д. В то же время на некоторых участках сохраняются в эксплуатации устаревшие системы, такие как электрожезловая система регулирования движения поездов на перегонах и маршрутно-контрольные устройства на станциях (МКУ). Общие сведения о раздельных пунктах Пункты, разделяющие железнодорожную линию на перегоны и блок-участки, называются раздельными пунктами, которые предназначаются для пропуска заданного числа поездов по участку и обеспечения безопасности движения поездов. Различают раздельные пункты: не имеющие путевого развития — путевые посты, проходные светофоры, границы блок-участков при автоматической локомотивной сигнализации, применяемой как самостоятельное средство связи по движению поездов; имеющие путевое развитие — разъезды, обгонные пункты, станции. Путевой пост — раздельный пункт на железнодорожной линии для регулирования движения (пропуска) поездов. Разъездомназывается раздельный пункт на однопутной линии, имеющий путевое развитие, предназначенное для скрещения и обгона поездов. Обгонный пункт — раздельный пункт на двухпутной линии, имеющий путевое развитие, допускающее обгон поездов и в необходимых случаях перевод поезда с одного главного пути на другой. Станция — раздельный пункт, имеющий путевое развитие, позволяющее производить операции по приему, отправлению, скрещению и обгону поездов, операции по приему, выдаче грузов и обслуживанию пассажиров, а при развитых путевых устройствах — маневровую работу по расформированию и формированию поездов и технические операции с поездами Железнодорожные станции по характеру работы делятся на промежуточные, участковые, сортировочные, пассажирские и грузовые. Станции, к которым примыкает не менее трех магистральных линий, называются узловыми. В зависимости от объема и сложности работы, наличия тех или иных технических устройств станции подразделяют на классы. Станции, имеющие большой объем работы и высокий уровень технической оснащенности, являются внеклассными: за ними следуют станции I, II, III, IV и V классов. Путевое развитие станций. Путевое развитие раздельных пунктов состоит из станционных путей и путей специального назначения. Кстанционным путямотносятся пути в границах станции — главные, приемо-отправочные, сортировочные, вытяжные, погрузочно-разгрузочные, деповские (локомотивного и вагонного хозяйства), соединительные, а также прочие пути. Главныестанционные пути являются продолжением главных путей перегона и не имеют отклонений на стрелочных переводах. Приемо-отправочные пути предназначенны для приема поездов на станцию, стоянки и отправления на перегон. Сортировочные пути предназначены для сортировки (то есть подборки на отдельных путях вагонов по определенным признакам — назначению следования, типу подвижного состава и т.д.) и наполнения вагонов (то есть собирания и нахождения их на отдельных путях до момента выполнения очередной операции). Вытяжныминазываются пути для перестановки отдельных вагонов, групп вагонов и целых составов с одних путей на другие и выполнения сортировочной работы. Пути, предназначенные для выполнения одних и тех же операций, объединяют в отдельные группы, называемые парком. Парки по назначению подразделяют на: приемный (П) — для приема поездов и подготовки их к расформированию; отправочный (О) — для подготовки к отправлению составов поездов своего формирования; сортировочный (С) — для накопления вагонов на составы отправляемых поездов; приемо-отправочный (ПО) — для приема поездов и подготовки их к расформированию, а также для подготовки к отправлению составов поездов своего формирования; транзитный (Тр) — для приема транзитных поездов без переработки и их подготовки к отправлению; сортировочно-отправочный — для накопления вагонов на составы отправляемых поездов и подготовки их к отправлению; сортировочно-группировочный (СГ) — для накопления вагонов с сортировкой их по группам; для стоянки пассажирских составов. К путям специального назначения относятся предохранительные и улавливающие тупики и подъездные пути предприятий. Предохранительные тупики — это тупиковые пути, предназначенные для предупреждения выхода подвижного состава на маршруты следования поездов. Улавливающие тупики — это тупиковые пути, предназначенные для остановки потерявшего управление поезда или части поезда при движении его по затяжному спуску.  Рис. 2.6. Схема раздельного пункта: I – главный путь; 2-4 приемо-отправочные пути; 5 – выставочный путь; 6 – погрузочно-выгрузочный путь; 7 – вытяжной путь; 8 – предохранительный тупик; 9- улавливающий тупик Зону, в которой уложены стрелочные переводы, соединяющие пути и парки между собой называют стрелочной горловиной станции.  Рис. 2.7. Схема стрелочной горловин станции, где: ПО- приемо-отправочный парк, С- сортировочный парк Полная и полезная длина путей. Число и длину путей на раздельных пунктах устанавливают на основе технико-экономических расчетов. При этом различают полную и полезную длину станционных путей. Полной длиной пути является расстояние между остряками стрелок, ведущих на этот путь. У тупиковых путей полная длина с одной из сторон ограничена тупиковым упором. Полезная длина пути является частью полной длины, в пределах которой может устанавливаться подвижной состав, обеспечивая возможность безопасного движения поездов и маневровых составов по соседнему пути. Полезная длина пути может ограничиваться выходными и маневровыми сигналами, предельными столбиками, тупиковыми упорами, стрелочными переводами. На железных дорогах России установлены стандартные полезные длины путей 850, 1050, 1250, 1550, 1750 м. Каждому пути и стрелочному переводу раздельного пункта присваивается номер. Главные пути нумеруются римскими цифрами (I, II, III, IV). На двухпутных и многопутных линиях четные (II, IV) пути предназначены для следования четных поездов, нечетные (I, III) — для нечетных поездов. Приемо-отправочные и другие станционные пути нумеруют арабскими цифрами. На раздельных пунктах с небольшим числом приемо-отправочных путей, используемых для приема четных и нечетных поездов, эти пути обозначены порядковыми номерами: на однопутных линиях — 2, 3 и т.д., а двухпутных — 3, 4, 5, 6 и т.д. вслед за номерами главных путей от пассажирского здания в полевую сторону. Последующими номерами обозначают остальные станционные пути (рис. 2.6): улавливающий тупик (4), предохранительные тупики (5, 6), вытяжные, соединительные и другие пути. Пути в каждом парке на крупных станциях нумеруются последовательно (см. рис. 2.7): приемо-отправочном: 4, 5, 6 пути — для приема и отправления четных поездов; 7, 8, 9 пути — для приема и отправления нечетных поездов; 10, 11, 12, 13, 14, 15 — пути сортировочного парка и т.д. Стрелочные переводы нумеруются с каждой стороны станции последовательно четными или нечетными номерами в зависимости от направления следования поездов. При этом четным считается направление с запада на восток и с юга на север, а нечетным — с востока на запад и с севера на юг. Нумерация начинается с входных стрелок до оси пассажирского здания или оси парка, перпендикулярной направлению путей. |