Локомотивные устройства обеспечения безопасности движения поездо. Преподаватель упц3 В. В. Вернигора 2
 Скачать 7.64 Mb.
|
|
Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 2 Вернигора В.В. Локомотивные устройства обеспечения безопасности движения поездов Учебное пособие, 2013. — 100 сил. Изложены принципы работы автотормозных устройств, механических и электронных скоростомеров и различных систем безопасности. Описаны порядок и организация работы с различными системами безопасности. Учебное пособие предназначено для учащихся дорожно-технических школа также для подготовки кадров локомотивных бригад и техников-расшифровщиков скоростомерных лент. Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 3 Общий принцип работы автоматической локомотивной сигнализации. Схема АЛСН связана с цепями управления локомотива - при выключенном автостопе невозможно привести локомотив в движение, а при срабатывании ЭПК на экстренное торможение тяговый режим автоматически отключается. Таким образом, совместная работа путевых и локомотивных устройств АЛСН обеспечивает - непрерывную передачу на локомотивный светофор показаний путевых светофоров, к которым приближается поезд - однократную проверку бдительности машиниста при смене огней локомотивного светофора - периодическую проверку бдительности машиниста при следовании с К огнем локомотивного светофора и скорости движения < 20 км/ч, «КЖ» или Б огнях Ж огне и скорости движения более ж, отрегулированной на скоростемере; - возможность изменения интервала времени периодической проверки длительности машиниста при следовании по участкам, не оборудованным путевыми устройствами АЛСН; - контроль скорости движения при «КЖ» и К огнях локомотивного светофора - невозможность включения тяги при выключенных устройствах АЛСН с автостопом - автоматическое выключение тягового режима при срабатывании ЭПК автостопа на экстренное торможение - возможность включения на локомотивном светофоре белого огня вместо красного. Рис. 1. Составляющие рельсовой цепи. Проводниками электрического (рис) тока являются рельсовые нити железнодорожного пути. Чтобы обеспечить проводимость рельсовой цепи в местах соединения рельс устанавливают стыковые накладки и рельсовые соединители. Плотность прилегания накладок к рельсам обеспечивается степенью затяжки болтов и состоянием графитовой смазки. Числовой код блокировки к рельсовой цепи подводится и отводится при помощи кабелей. Принцип действия автоблокировки. По границам блок-участок (рис) имеет изоляционные стыки. С одной стороны блок-участка установлен источник питания (аккумулятор, выпрямитель или трансформатор) ограничивающее регулируемое сопротивление, ас другой путевое реле (потребитель электрической энергии. Когда на блок-участке нет подвижного состава якорь путевого реле притянут, и цепь лампы зеленого огня замкнута. При замыкании рельсовых нитей, разрыве рельсовой цепи или занятости блок-участка катушки электромагнитов не получают электрический ток, якорь реле отпадает от сердечника катушки, контакты цепи красного огня при помощи блокировки замыкаются. Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 4 Рис. Структурная схема АБ. Электрические сигналы АЛСН для передачи сообщений с пути. Рис.3. Формирование сигналов АЛСН для передачи сообщений с пути Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 5 Виды кодов АЛС Рис. Числовой Рис. Импульсно - частотный Рис. Частотный Рис. Комбинационно - качественный Общая схема построения систем интервального регулирования движения поездов. В качестве основной системы интервального регулирования движения поездов применяют автоблокировку (Риса При этой системе межстанционный перегон делят на блок-участки и на границах участков устанавливают проходные автоматически действующие светофоры. В пределах каждого блок-участка устраивают электрическую рельсовую цепь РЦ, которая используется как датчик состояния блок-участка (свободен - занят) и одновременно контроля целости рельсовых нитей пути. У каждого проходного светофора в релейном шкафу РШ установлена аппаратура автоблокировки для управления огнями светофора, а в батарейном шкафу БШ — источники питания для питания релейной аппаратуры и рельсовых цепей. Светофоры связаны между собой по воздушным или кабельным линейным цепям ЛЦ. Для подключения аппаратуры к ЛЦ на силовых опорах устанавливают кабельные ящики КЯ, связанные с РШ. Устройства автоблокировки получают питание от трехфазной высоковольтной линии напряжением 10 кВ через понижающие линейные трансформаторы ЛТ (типа ОМ, установленные на силовых опорах и связанные кабелем с РШ. Аппаратура автоблокировки осуществляет автоматическое переключение огней путевых светофоров под действием движущегося поезда. Сигнальные показания каждого путевого светофора указывают машинисту поезда, приближающегося к данному светофору, координаты впереди идущего поезда. Устройства автоблокировки контролируют целостность рельсового пути. В случае повреждения пути (лопнул или изъят рельс) на путевом светофоре, ограждающем блок-участок с поврежденным рельсом, включается красный огонь, требующий остановки поезда. Устройствами АЛСН (Рис. 8, б показание путевого светофора, к которому приближается поезд, автоматически через рельсовую цепь передается в кабину машиниста, и на локомотивном светофоре ЛС загорается сигнальный огонь, повторяющий показание путевого светофора, к которому приближается поезд. В системе ЦАБ (Рис. 8, в) путевые светофоры не устанавливают, межпоездной интервал регулируется только средствами АЛС. Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 6 Рис. Схема построения интегрального регулирования движения поездов. Назначение и комплектность структуры АЛСН. Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (АЛСН), предназначены для повышения безопасности движения и улучшения условий вождения поездов. В состав устройств Л входят перегонные, локомотивные устройства формирования и передачи числовых кодов, а также приема и дешифрирования кодов на локомотиве. Устройства АЛСН делятся на путевые (передающие) и локомотивные (принимающие. Локомотивные устройства АЛСН: усилитель, дешифратор, фильтр, приемные катушки, локомотивный светофор, электропневматический клапан (ЭПК -И) и РБ. Путевые устройства рельсовые цепи, изолирующие стыки, источник питания (аккумулятор, выпрямитель, трансформатор, регулируемое сопротивление, путевое реле, кодовый путевой трансмиттер, кодовый трансформатор. Для формирования и передачи числовых кодов (Риса) у проходного светофора установлен трансмиттер КПТШ и включенное через схему кодирования СК трансмиттерное реле Т. Переменный кодовый ток, создает вокруг каждого рельса переменное магнитное поле которое охватывает приемную катушку ПК локомотива (Рис. 9, б)и индуцирует в ней переменную ЭДС. Для правильного приема кодового сигнала приемные катушки соединены встречно. При этом индуцированные ЭДС показаны сплошными стрелками) действуют согласованно и создают сигнальный ток с, поступающий в усилитель У через фильтр Ф (см. Риса. Кроме сигнального тока, по каждому рельсу водном направлении проходит тяговый ток т (Рис. 9, б. В катушках, за счет их встречного соединения, ЭДС, индуцируемые гармониками тягового тока, имеют встречное направление (показаны штриховыми стрелками) и взаимно компенсируются. От приемных катушек ПК (Риса) кодовый ток проходит через фильтр Ф, настроенный на частоту сигнального тока и не пропускающий токи помех на других частотах. После фильтра импульсы переменного тока поступают в усилитель У, где происходит усиление и преобразование импульсов переменного тока в импульсы постоянного. От этих импульсов в кодовом режиме работает импульсное реле И и передает их в дешифратор ДШ, служащий для дешифрирования числового кода. Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 7 Рис.9. Комплектность структуры АЛСН. В дешифраторе счетное устройство определяет число импульсов в кодовом цикле и включаются сигнальные реле З — зеленого огня Ж — желтого КЖ — желто-красного. Если поступает код З (три импульса в кодовом цикле, то включаются реле З, Ж и КЖ и на Л загорается зеленый огонь (разрешается движение на путевом светофоре, к которому приближается поезд, горит зеленый огонь. На (Риса) показаны все связи машиниста с устройствами Ли АБ: 1, 2 - визуальное восприятие показаний путевого и локомотивного светофоров 3 - восприятие включения лампы превышения скорости ЛП, загорающейся одновременно с включением свистка ЭПК и указывающей на недопустимое превышение скорости и на необходимость немедленного служебного торможения 4 - визуальное восприятие показаний скоростемера СК; 5 - пользование ключом ЭПК для восстановления автостопа после торможения 6 - воздействие машиниста на рукоятку бдительности РБ для предотвращения действия автостопа 7 - восприятие предупреждающего свистка ЭПК о возможности срабатывания автостопа 8, 9 - управление тормозами при служебном торможении и двигателями Д электровоза соответственно. Схема питания устройств АЛСН на тепловозах. Питание ведется непосредственно от аккумуляторной батареи с использованием ее части (50 В) Рис. Для выравнивания нагрузки другая часть батареи нагружается балластным резистором БС исходя из среднего значения тока локомотивной сигнализации. Балластный резистор включается и выключается одновременно с установкой локомотивной сигнализации и защищается отдельным предохранителем. Устройства локомотивной сигнализации и балластный резистор должны соединяться с отводом +50 В батареи самостоятельными проводами так, чтобы при отключении от них проводов они теряли соединение между собой, устраняя возможность появления на зажимах локомотивной сигнализации повышенного напряжения. Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 8 Рис. Схема питания устройств АЛСН. Приемные катушки. Фильтр локомотивной типа ФЛ25/75. Усилитель УК25/50-М и УК25/50-МД. Дешифратор числового кода ДКСВ. Приемные катушки. Электрические сигналы локомотивной сигнализации, передаваемые по рельсам, воспринимаются на локомотиве индуктивным способом. Индуктивная связь между локомотивом и рельсами (как проводами) стоком осуществлена при помощи приемных катушек с разомкнутым магнитным стальным сердечником, сгущающим магнитный поток, создаваемый током в рельсах (Рис. Переменный сгущенный магнитный поток наводит в обмотке, находящейся на сердечнике J, э. д. с. сигнала. Поскольку сердечник находится под воздействием переменного магнитного потока, то во избежание появления в нем вихревых токов он набран из листов трансформаторной стали толщиной 0,35—0,4 мм, изолированных друг от друга покрытием краской БТ-177. Листы сердечника 1 сжаты двумя стальными продольными щеками 10 посредством сквозных болтов, электрически изолированных от сердечника втулками из кабельной бумаги и от щек — текстолитовыми шайбами. Обмотка из 3125 витков медного провода марки ПЭТВ диаметром 0,41—0,51 мм пропитана лаком Л под вакуумом и находится в алюминиевом защитном кожухе. Кожух разделен на верхнюю 7 и нижнюю 8 части, изолированные друг от друга резиновой прокладкой. Стягивающие болты 11 изолированы от верхней части кожуха. Этим исключается образование электрически замкнутого вокруг обмотки кожуха, который экранировал бы ее от индуктивного воздействия токов в рельсах. Обмотка в кожухе залита изолирующим компаундом из битума и трансформаторного масла. Заливка ведется через отверстие в нижней части кожуха, закрытое фланцем 9. Выводы от начала и конца обмотки выполнены гибким проводом марки ПВГ19хО,28 сечением 1,4 мм и выведены наружу через штуцер б кожуха и резинотканевый шланг 5. Приемные локомотивные катушки по конструкции подразделяются на электровозные типа ПЭ для электровозов, моторвагонного подвижного состава (они же используются для паровозов) и тепловозные типа ПТ. Катушки типа ПЭ имеют гарнитуру из косынок 4 и угольников 12 для подвески их на раме локомотива и клеммную коробку 3 с двухштырной клеммой 2, укрепленную на косынках. Тепловозные Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 9 приемные катушки не имеют косынок и угольников и крепятся непосредственно на путеочистителе. Масса одной катушки типа ПЭ—47 кг и ПТ—27 кг. Наиболее существенным обобщающим параметром катушки является электродвижущая сила, наводимая током в рельсах в ее обмотке ив основном определяющая принятую мощность сигнала. Ее минимальное значение у одной катушки, подвешенной на локомотиве на высоте 150 мм, ниже установленной техническими условиями, притоке в рельсах (шлейфе) 10 Аи частоте 50 Гц обычно находится в пределах 0,85—1,15 В. Рис. Приемная катушка. КПУ-1 (Рис) предназначены для приёма информации с рельсовой цепи и передачи их на обработку в схему прибора безопасности. Протекающие по рельсовой цепи сигнальные токи возбуждают ЭДС в приёмных катушках. Величина ЭДС зависит от приёмного кода. При установке и обслуживании приемных катушек необходимо контролировать высоту их установки. Катушки устанавливаются перед первой колёсной парой и должны располагаться так, чтобы на прямом участке пути середина длинны катушки располагалась над осью рельса. Расстояние от гребня колеса до катушки должно быть не менее мм. На кривых участках, ось сердечника катушки не должна смещаться относительно ходового рельса более чем на мм. Расстояние от нижней части катушки до верхней грани головки рельса должно быть в пределах 173 – 177 мм. В процессе эксплуатации при любых условиях расстояние от катушки до головки рельса должно быть от 100 – 180 мм. При высоте более 180 мм не обеспечивается надёжный приём сигналов из рельсовой цепи, а менее 100 мм – возможно повреждение катушек. Если катушки устанавливаются на путеочистителях, высота их подвески отдельно не регулируется. При этом нижняя часть катушки должна быть выше нижней грани путеочистителя не менее чем на мм. Стрелка на корпусах катушек должна быть направлена внутрь колеи. Каждая катушка должна быть закреплена страховочной подвеской. Рис. 14; 1 – Катушка КПУ-1; 2 – Антенна САУТ Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 10 Фильтры. Приемные локомотивные катушки при приеме электрических сигналов находятся еще и под посторонними воздействиями с более высокими и более низкими частотами, чем частота электрических сигналов локомотивной сигнализации. Так, приемная система подвергается воздействию рельсовых цепей, питаемых токами других частот, переменных тяговых токов, их гармоник, гармоник постоянного тягового тока, которые, имея более высокие частоты, способны оказывать относительно более сильное влияние линий электропередачи, пересекающих и идущих параллельно железной дороге. Оказывают воздействие также периодические колебания, создаваемые намагниченными рельсами, цепями электропневматических тормозов и др. В связи с этим необходимо электрически отделить воспринимаемые приемными катушками полезные сигналы локомотивной сигнализации от мешающих посторонних помех. Для этого применяют электрические фильтры. Электрические фильтры локомотивной сигнализации (Рис) пропускают токи ее сигнальных частот и задерживают, подавляя, токи других частот. Помехи могут воздействовать на приемные катушки непосредственно, как, например ЛЭП, различные импульсные помехи, или через влияние токов, протекающих в рельсах. Один и тот же по величине переменный ток в рельсах индуктирует в приемных катушках тем большую электродвижущую силу, чем больше частота тока. Поэтому сравнивать подавляющие свойства фильтра необходимо в одинаковых условиях, при постоянном напряжении на его входе независимо от частоты тока помехи. Если у постоянного по значению напряжения на входе менять только частоту, тона выходе фильтра напряжение не будет тоже постоянный, а будет меняться вместе с частотой. Те частоты, при которых на выходе напряжение (ток) будет наибольшим, ибо их фильтр пропускает с наименьшим ослаблением, составляют полосу пропускания. Полоса пропускания ограничивается частотами, лежащими на ее границах, называемыми граничными. Токи с частотами, находящимися вне полосы пропускания, встречают наибольшее сопротивление прохождению со стороны фильтра и затухают в нем. Фильтры характеризуют следующими основными параметрами средней частотой пропускания например, 25, 50 и 75 Гц, шириной полосы пропускания, затуханием колебания в полосе и вне полосы пропускания. Фильтр, имеющий две полосы пропускания, разделенные полосой непропускания, называют двух-полосовым. В зависимости от назначения фильтры имеют различные сложность и схемы. Наиболее сложными являются фильтры для участков с электрической тягой переменного тока, где на устройства локомотивной сигнализации воздействуют значительные переменные тяговые токи. Рис. 13. Схема локомотивного фильтра ФЛ25/75М. Локомотивный фильтр 50 Гц (Рис. 14) применяется при тепловозной и электрической тяге постоянного тока. Мешающие посторонние гармонические колебания, отличные по частоте от сигналов, ограничены по силе, поэтому, когда локомотивная сигнализация работает на частоте 50 Гц, устанавливается однополосный фильтр Рис. 14. Схема фильтра 50 Гц. Преподаватель УПЦ-3 В.В. Вернигора 11 Фильтр состоит из двух индуктивно связанных между собой настроенных в резонанс контуров. В первый контур входят как индуктивность приемные катушки и первичная обмотка входного трансформатора, через которую осуществляется индуктивная связь со вторым контуром. Емкость первого контура представлена конденсатором С. Контур, настроенный этим конденсатором в резонанс на частоту 50 Гц, имеет добротность, равную 3—4. У второго контура из конденсатора Си вторичной обмотки того же трансформатора Тр1 резонансная частота равна 50 Гц, а добротность 10. Благодаря индуктивной связи и настройке контуров в резонанс они образуют фильтр. Усилители. Локомотивные усилители являются электронными приборами, предназначенными для усиления сигналов, воспринимаемых с пути, Ш преобразования их в импульсы постоянного тока для управления релейным контактным дешифратором. Мощность электрических сигналов, воспринимаемых приемными катушками с пути, слишком мала, чтобы ее непосредственно использовать для управления дешифратором. Поэтому сигналы, принятые приемными катушками, усиливаются, давая возможность управлять реле при дешифрировании сигналов. При наибольшей отдаче приемными катушками мощности, поступившей с пути, последняя составляет всего около 5 мкВт притоке в рельсах А частотой 50 Гц. В тоже время для работы реле требуется только 50 мВт. В связи с использованием в локомотивной сигнализации сигнальных токов трех частот 25, 50 и 75 Гц—основными являются универсальные усилители типа УК25/50, служащие для усиления сигналов на любой из трех частота также находящиеся & эксплуатации на участках с тепловозной и электрической тягой постоянного тока усилители одной частоты 50 Гц типа УК-ЗТ. Начиная с 1980 г. выпускаются только универсальные модернизированные усилители типа УК25/50М. К основным параметрам усилителей автоматической локомотивной сигнализации относятся следующие чувствительность, время восстановления нормальной чувствительности и напряжение питания. Дешифраторы числового кода Назначение дешифраторов состоит в дешифрации и реализации информации, содержащейся в принимаемых с пути электрических сигналах автоматической локомотивной сигнализации. Основным эксплуатируемыми выпускаемым промышленностью дешифратором является дешифратор типа ДКСВ- 1, наравне с которым эксплуатируются также дешифраторы типа ДКСА (модернизированные, более ранних выпусков, взаимозаменяемые с ДКСВ-1. Дешифрация трех кодовых комбинаций числового кода, воспроизводимых контактом импульсного реле усилителя, ведется активным счетом как импульсов, таки интервалов между ними с проверкой наличия длинного интервала как обязательного признака каждой кодовой комбинации. Последовательность смены принимаемых с пути сигналов может быть любой. Отсутствие сигнала локомотивной сигнализации в рельсах, непрерывный ток или последовательность импульсов тока, неразделенных длинными интервалами, расценивается дешифратором как прекращение передачи сигналов. Рукоятка бдительности РБ-80. Предназначена для предотвращения принудительного торможения локомотива при автоматической локомотивной сигнализации и использования в устройствах проверки бдительности машиниста (Рис. Рукоятка бдительности имеет два контакта один размыкающийся при нажатии на рукоятку и второй замыкающийся. При этом в качестве контактов применены две контактные группы № 7 кодового реле КДР. Корпус рукоятки выполнен из пластмассы. |