Чтобы обеспечить высокую пропускную способность и безопасность движения поездов, на магистральных линиях железных дорог применяют интервальное регулирование средствами автоблокировки. Поезда, движущиеся при автоблокировки, разграничивают по времени и в пространстве. Время интервала попутного следования поездов определяется в зависимости от заданной пропускной способности участка и скорости движения. Для реализации заданного временного и пространственного интервалов перегон и делят на блок-участки, каждый из которых ограждает автоматически действующий светофор.

Сигнальное показание светофора воспринимается машинистом на расстоянии не менее тормозного пути поезда.

Сигнализация на железнодорожном транспорте необходима для передачи условными знаками приказов о разрешении или запрещении следования поездов по данному перегону. Одновременно сигнализация содержит указания о допустимых скоростях движения поездов и обеспечивает безопасность движения поездов. Для выполнения этих задач в сигнализации используется система видимых и звуковых сигналов, устанавливаемая Инструкцией по сигнализации на железных дорогах.

Видимые сигналы, воздействующие на органы зрения, выражаются цветом, режимом горения ламп, формой, положением и числом сигнальных показаний.

Звуковые сигналы, воздействующие на органы слуха, выражаются числом и сочетанием звуков различной продолжительности. Восприятие сигнала человеком должно быть чётким, не вызывающим сомнений в исполнении приказания.

Для движения поездов в качестве основных сигнальных цветов приняты жёлтый, зелёный и красный. Зелёный цвет разрешает движение с установленной скоростью, жёлтый разрешает движение и требует уменьшения скорости, красный требует остановки. Выбранные цвета максимально отличаются друг от друга. Поэтому они правильно воспринимаются при любых атмосферных явлениях как днём, так и ночью, и имеют отличие по цвету от огней осветительных установок.

Для передачи наиболее ответственного приказа - остановки поезда - используется красный цвет, как обладающий наибольшей контрастностью по отношению к другим цветам и фону, встречающимся в поломе железных дорог. Кроме того, красный цвет лучше воспринимается органами зрения.

Различают нормально горящие немигающие и мигающие (периодически загорающиеся и гаснущие) сигнальные огни. Основными являются нормально горящие немигающие сигнальные огни, а мигающие применяют для увеличения числа сигнальных показаний без увеличения количества используемых для сигнализации устройств.

Основным сигнальным устройством, подающим в светлое и тёмное время суток сигнальные показания цветными огнями, является светофор. Путевой светофор - основное средство регулирования движения поездов. Основными частями светофора являются мачта и светофорная головка, имеющая электрическую лампу накаливания, оптику и светофильтр.

Светофорная сигнализация строится по скоростному принципу, машинист при ведении поезда в любой момент знает допустимую скорость движения. Скоростной принцип сигнализации характеризуется тем, что каждый разрешающий сигнал выражает два приказа - основной и предупредительный. Основной приказ указывает машинисту допустимую скорость проследования светофора. Предупредительный сигнал сообщает машинисту состояние следующего светофора. Скорости движения поездов по участкам устанавливаются графиком движения поездов.

Проектируемая схема смены направления на данном участке не требует длительной настройки схемы смены направления. Применяющиеся схемы требовали установки дополнительных перемычек и реле. Настройка и регулировка схем проводились без перерыва в движении поездов. Данная схема обеспечивает регулировку движения поездов в зависимости от направления и в полной мере обеспечивает безопасность движения.

Раздел I

СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Глава 1. Элементы систем регулирования движения

Классификация систем

Системы регулирования движения поездов повышают пропуск­ную способность железных дорог, обеспечивают безопасность дви­жения и оперативное руководство перевозочным процессом, ока­зывают влияние на рост производительности труда работников, связанных с движением поездов.

В зависимости от места применения системы регулирования дви­жения подразделяются на перегонные и станционные (рис. 1.1).

Перегонные системы разрешают или запрещают отправ­ление поезда на перегон, исключают возможность отправления по­езда на занятый перегон или блок-участок. К перегонным устройствам относятся:

Полуавтоматическая блокировка ПАБ, при кото­рой сигналы, разрешающие поезду занять перегон, открываются при определенных действиях работников, управляющих движением по­ездов, а закрываются автоматически;

Автоматическая блокировка АБ, в которой управ­ление показаниями светофоров, ограждающих блок-участки, осу­ществляется движущимся поездом (без участия человека);

Диспетчерский контроль за движением поездов, ко­торый помогает поездному диспетчеру оперативно руководить дви­жением поездов на участке;

Автоматическая локомотивная сигнализация AJIC и устройства безопасности движения поездов. С помощью си­стемы AJ1C показания напольных светофоров кодовыми сигнала-

Рис. 1.1. Классификация систем регулирования движения поездов

ми передаются в кабину машиниста. Кроме этого, AJIC дополняет­ся автостопом с устройством проверки бдительности машини­ста и контроля скорости движения поезда;

Автоматическая переездная сигнализация, а также автоматические шлагбаумы, применяемые на же­лезнодорожных переездах для предупреждения водителей транспор­тных средств о приближении поезда к переезду и запрещающие дви­жение через переезд.

Станционные системы обеспечивают взаимную зависи­мость стрелок и сигналов при приеме и отправлении поездов, конт­ролируют положение стрелок, не допускают их перевод при уже за­данном маршруте, замыкают их в одном из крайних положений, при оборудовании путей и стрелочных участков рельсовыми цепя­ми, контролируют их свободность или занятость подвижным со­ставом. К станционным устройствам относятся:

Ключевая зависимость, используемая на станциях, где сохране­но ручное управление стрелками для обеспечения взаимного замы­кания стрелок и сигналов посредством контрольных замков;

Станционная блокировка, с помощью которой осу­ществляется взаимное замыкание стрелок и сигналов, управляемых с разных постов;

Электрическая централизация стрелок и сигналов ЭЦ, обеспечивающая управление стрелками и сигналами с пульта, их взаимозависимость, контролирующую взрез стрелки и исключа­ющую перевод стрелки под составом, а также открытие светофора на занятый путь. Разновидностями такой системы являются релей­ная централизация промежуточных станций, блочная маршрутно-релейная централизация БМРЦ крупных станций и микропроцессорная ЭЦ-МПЦ:

Диспетчерская централизация ДЦ, позволяющая уп­равлять стрелками и сигналами ряда станций из одного пункта и контролировать положение стрелок, состояние занятости или свободности путей, стрелочных участков и прилегающих блок-участ­ков, изменять показания входных и выходных сигналов в пределах диспетчерского круга; средства автоматизации и механизации сор­тировочных станций и горок, позволяющие управлять стрелками и горочными сигналами, регулировать скорости надви­га и роспуска составов.

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 к стан­ционным.

Из систем полуавтоматической блокировки наибольшее рас­пространение получила релейная блокировка, в которой все мар­шрутные зависимости осуществляются электрическим способом, что повышает ее надежность. Наиболее совершенной системой регулирования движения поездов на перегонах является АБ, ко­торая обеспечивает повышение пропускной способности по срав­нению с ГТАБ.

Среди станционных систем наиболее эффективной с точки зре­ния сокращения времени на приготовление маршрута является ЭЦ стрелок и сигналов, которая по сравнению с ключевой зависимос­тью увеличивает пропускную способность станции на 50...70 %.

Средства механизации и автоматизации сортировочных станций и горок включают системы АРС (автоматическое регулирование ско­рости скатывания отцепов), ГПЗУ (горочно-программное задающее устройство), ГАЦ-МН на микропроцессорах, ГАЛС Р (горочная АЛС с передачей информации по радиоканалу и телеуправлением локо­мотивом) и др.

Таким образом, системы регулирования движения служат для автоматизации процессов управления и регулирования движения поездов. Эти системы постоянно совершенствуются, благодаря чему повышаются технико-экономические показатели эксплуатационной работы железнодорожного транспорта. В настоящее время в ука­занных системах осуществляется переход на новую элементную базу, применяются микроэлектронная и микропроцессорная техника, ма­логабаритные реле повышенной надежности РЭЛ.

Общие сведения о реле

В системах регулирования движения поездов применяются реле, с помощью которых производят различные переключения электри­ческих цепей для осуществления схемных зависимостей между со­стоянием пути, положением стрелок и показанием сигнала, необхо­димых для обеспечения безопасности движения поездов.

Реле представляет собой элемент, в котором при плавном изме­нении входной величины (тока, напряжения) происходит скачко­образное изменение выходной величины (перемещение якоря у контактных реле, изменение внутреннего электрического или магнитного сопротивления у бесконтактных реле).

Большое распространение получили электрические контактные реле, в частности, электромагнитные, у которых скачкообразное из­менение тока во входной цепи достигается физическим ее разры­вом. Такие реле просты и надежны в работе и обеспечивают неза­висимое переключение большого числа выходных цепей. Реле имеет два устойчивых состояния: рабочее (под током), при котором реле возбуждено и якорь его притянут, т.е. замкнуты верхние (фронто­вые) контакты; нерабочее (без тока), при котором реле обесточено и якорь отпущен, т.е. замкнуты нижние (тыловые) контакты.

По принципу действия реле СЦБ подразделяются на электро­магнитные, у которых при протекании электрического тока по об­мотке возникает магнитное поле, которое действует на подвижный якорь, притягивая его к сердечнику и переключая связанные с яко­рем контакты, и индукционные, которые работают под действием переменного магнитного поля, создаваемого одним элементом реле, с током, индуцированным в подвижном секторе магнитным полем другого элемента.

Рис. 1.2. Устройство реле

В зависимости or рода питающего тока реле могут быть посто­янного, переменного и постоянно-переменного тока.

Электромагнитное реле постоянного тока (рис. 1.2, а) состоит из катушки 3, надетой на сердечник 4, ярма 5, подвижного якоря 2 и связанных с ним контактов 1. Катушка, или обмотка реле служит для создания магнитного потока, а сердечник - для его усиления. Ярмо предназначено для получения непрерывного магнитопровода, подвижной частью которого является якорь. При отсутствии тока в катушке реле якорь отпущен, замкнут нижний (тыловой) кон­такт О-Т. При пропускании тока в катушке создается магнитный поток, сердечник намагничивается и притягивает к себе якорь, в результате чего размыкается контакт О-Т и замыкается верхний (фронтовой) контакт О-Ф. У такого реле якорь притягивается при прохождении тока по катушке в любом направлении, поэтому это реле называют нейтральным.

Реле, у которого якорь переключается в зависимости от направ­ления прохождения тока в катушке, называется поляризованным. По­ляризованное реле (рис. 1.2, 6) состоит из сердечника 1, на который надеты катушки 2 и 6, соединенные последовательно, из постоян­ного магнита 3, поляризованного якоря 5 и связанных с ним кон­тактов 4. Постоянный магнит обеспечивает переключение якоря при изменении направления тока в обмотке реле и удерживает якорь в заданном положении при отсутствии тока в обмотке.

Для пояснения работы поляризованных реле применяют два тер­мина: прямая и обратная полярность постоянного тока. У каждого реле к определенному (основному) выводу катушки подключается плюсовой полюс, а к другому выводу - минусовой полюс источ­ника питания. При таком подключении полюсов источника пита­ния принято считать, что ток в катушке будет проходить всегда от плюсового вывода к минусовому. Такое направление тока в катуш­ке называется прямой полярностью тока, а направление тока в катушке реле при подключении к основному ее выводу ми­нусового, а к другому - плюсового полюса источника питания на­зывается обратной полярностью тока. Например, если на вывод А катушки (см. рис. 1.2, б) подается плюсовой полюс ис­точника питания (+), а на вывод Б - минусовой (-), то направле­ние тока в катушке от вывода А к выводу Б считается прямой по­лярностью тока. Если же к выводу Б катушки подключен плюсовой полюс источника питания (+), а к выводу А - минусовой (-), то направление тока, протекающего от вывода Б к выводу А, считает­ся обратной полярностью тока.

При отсутствии тока в катушках реле якорь под действием по­тока Фп постоянного магнита (показан штриховой линией) удер­живается в том положении, в котором он находился в момент вык­лючения тока. На рис 1.2, б поляризованный якорь занимает левое положение, которое соответствует прохождению в катушках тока прямой полярности, и замыкает нормальный контакт О-Н. При прохождении тока обратной полярности в катушках создается маг­нитный поток Фк (показан сплошной линией), который имеет на­правление от вывода Б к выводу А, и под полюсными наконечни­ками сердечника взаимодействует с магнитным потоком Фп постоянного магнита (показан штриховой линией). В левом зазоре сердечника магнитные потоки направлены навстречу друг другу, т.е. Фк-Фп, в правом - в одну сторону, т.е. Фь+Фп. Якорь под действием более сильного магнитного поля переключается вправо, замыкая переведенный контакт О-П.

При прохождении тока прямой полярности происходит измене­ние направления магнитного потока Фк, отчего в правом зазоре магнитный поток Фп вычитается из Фк, а в левом Фп и Фк склады­ваются, как показано на рис. 1.2, б. Вследствие увеличения магнит­ного поля у левого сердечника якорь переключается к левому сер­дечнику, замыкая нормальный контакт О-Н.

Включение реле характеризуется напряжением (током) срабаты­вания, при котором происходит притяжение якоря и замыкание фронтовых контактов. Выключение реле характеризуется напряже­нием (током) отпускания, при котором происходит отпускание яко­ря и замыкание тыловых контактов.

К конструкции реле предъявляют высокие требования надежно­сти, долговечности и четкости работы, так как от правильной ра­боты реле зависят безопасность движения поездов и бесперебойное действие систем регулирования движения.

По надежности действия реле бывают первого (I) и низшего клас­сов надежности. Класс надежности определяется сочетанием следу­ющих основных факторов: наличием гарантии возврата якоря под действием собственного веса при выключении тока в обмотке реле, степенью несвариваемости фронтовых контактов, состоянием кон­тактной системы - открытая или закрытая.

К реле I класса надежности относятся такие, у которых возврат якоря при выключении тока в обмотке обеспечивается с максималь­ной гарантией под действием веса якоря, а для контактных поверх­ностей применяются несвариваемые материалы, контактная же си­стема закрытая. Такие реле применяются во всех ответственных схемах, обеспечивающих безопасность движения, без дополнитель­ного схемного контроля отпускания якоря реле.

К реле низших классов надежности относятся такие, у которых отпускание якоря гарантируется в меньшей степени и происходит под действием веса якоря и реакции контактных пружин, и у кото­рых возможно сваривание контактов. Эти реле используют в схе­мах, непосредственно не связанных с обеспечением безопасности движения поездов (в схемах контроля и индикации). Если такие реле применяют в ответственных цепях, то обязателен схемный контроль притяжения и отпускания якоря реле.

По числу рабочих позиций реле делятся на двух- и трехпозиционные. По числу контактных групп реле бывают одноконтактные (с одной контактной группой) и многоконтактные (с двух-, четы­рех*, шести- и восьмиконтактными группами), а также одно-, двух- и многообмоточные. По времени срабатывания реле подразделя­ют на: быстродействующие - с временем срабатывания на притя­жение и отпускание якоря до 0,03 с; нормальнодействующие - с временем срабатывания до 0,2 с; медленнодействующие - с вре­менем срабатывания до 1,5 с; временные - с временем срабатыва­ния свыше 1,5 с.

По мощности, необходимой для срабатывания реле (притяже­ние якоря реле), реле подразделяют на маломощные, у которых мощ­ность срабатывания 1...3 Вт; средней мощности 3...10 Вт; мощные - более 10 Вт.

В эксплуатируемых системах регулирования движения исполь­зуются в основном штепсельные реле, которые отличаются от реле с контактно-болтовым соединением конструкцией и спосо­бом включения в схемы.

Реле СЦБ имеют определенное условное обозначение (маркиров­ку), состоящее из букв и цифр, занимающих определенное место в обозначении. Первая буква или сочетание двух первых букв в обо­значении указывает на физический принцип действия реле: Н - ней­тральное, П - поляризованное, К - комбинированное, СК - само­удерживающее комбинированное, И - импульсное, ДС - двухэлементное секторное (индукционное реле переменного тока). Буква М, стоящая на втором месте в условном обозначении штеп­сельных реле, указывает на малогабаритное исполнение реле. У реле, предназначенных для использования в автоблокировке, на первом месте стоят две буквы АН: первая буква А указывает на то, что реле автоблокировочное малогабаритное, а вторая буква - на принцип действия реле. У пусковых реле в условном обозначении имеется буква П, а у реле с выпрямителем - буква В. Штепсельное соединение реле с другими приборами обозначается буквой Ш.

В обозначении медленнодействующих реле присутствует допол­нительная буква: М - обозначает реле с замедлением на отпуска­ние якоря с помощью медной гильзы, Т - реле с замедлением на срабатывание с помощью термоэлемента.

После указанных букв ставится цифра, характеризующая число контактных групп (НМШ1, АНШ2, НМПШЗ и т.д.). Второе число, отделенное дефисом, обозначает сопротивление обмотки реле по­стоянному току в омах (НМШМ2-640, НМПШ2-400 и т.д.).

У некоторых типов реле эта система обозначений не выдержи^ вается. Так, в обозначении аварийных и огневых реле (АСШ, ОМШ) первая буква характеризует назначение реле.

Наряду с электрическими контактными реле все большее приме-1 нение получают полупроводниковые приборы релейного действия (бесконтактные реле) и микроэлектронные приборы, использующие интегральные микросхемы и микропроцессорную технику.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока по принципу действия являются электро­магнитными, а по конструкции подразделяются на следующие типы:

Нейтральные реле НМШ, НШ, АНШ. Это двухпозиционные реле с одним якорем, который притягивается к полюсам катушек при прохождении через них постоянного тока в любом направлении, т.е. реле нейтральны к полярности постоянного тока. Все эти реле относятся к 1 классу надежности и могут быть нормально- и мед­леннодействующими. По принципу действия относятся к электро­магнитным.

Нейтральное малогабаритное штепсельное реле типа НМШ (рис. 1.3, а) состоит из сердечника 4 с надетыми на него катушками 5 и 6, Г-образного ярма 2 и якоря 7 с противовесом 3. Бронзовый упор

8 на якоре исключает его залипание,так как он пре­пятствует касанию якоря в притянутом положении к полюсу сердечника 4. Якорь двумя тягами 9 уп­равляет контактной систе­мой. Фронтовые контак­ты Ф-1 изготавливают из угля с серебряным напол­нением, а общие О 11 и тыловые Т 10 - из сереб­

ра. Такое сочетание мате­риалов исключает сваривание фронтовых контактов с общими при пропускании по ним тока значительной величины.

Условное обозначение реле и его контактов, а также нумерация контактов показаны на рис. 1.3, б.

Реле РЭЛ (рис. 1.4) имеет две независимые обмотки 2, каждая из которых состоит из двух катушек, расположенных на разных сер­дечниках. Магнитная система реле разветвленная, содержит якорь 5, ярмо / и два сердечника 11, на каждом из которых расположено по две катушки. Якорь закреплен на ярме при помощи скобы 6 и может свободно поворачиваться при работе реле. На якоре при­креплена бронзовая пластина 4, которая обеспечивает зазор между якорем и обоими сердечниками. Для утяжеления якоря имеются два груза 3, которые закреплены на якоре изгибом планки 7.

Контактная система содержит восемь независимых контактов. Каждый переключающий контакт состоит из фронтового 8, под­вижного 9 и тылового 10 контактов. Контактная система выполне­на в виде отдельного узла, закрепленного на ярме. Контакты раз­мещены в один ряд. Реле закрыто прозрачным колпаком и запломбировано.

Поляризованное реле ИМШ. Оно двухпозиционное, имеет в маг­нитной системе постоянный магнит, под действием которого якорь переключается из одного положения в другое в зависимости от на­правления тока в обмотке реле. Реле ИМШ быстродействующее и не относится к реле 1 класса надежности. Оно предназначено для импульсной работы, их магнитная система может выполняться с ней­тральной регулировкой якоря и с регулировкой на преобладание, т.е. с возвращением его в исходное положение при выключении тока.

Поляризованные импульсные реле нашли широкое применение в устройствах СЦБ в качестве путевых реле в перегонных рельсо­вых цепях, так как они обладают высокой чувствительностью и большой скоростью срабатывания от импульсов тока. Импульсные реле в цепях постоянного тока благодаря регулировке положения якоря в магнитной системе могут работать от токов одного направ­ления или токов разных направлений, т.е. обладают избирательно­стью к направлению постоянного тока. В устройствах СЦБ наи­большее распространение получили импульсные малогабаритные штепсельные реле типа ИМШ.

Импульсное малогабаритное реле ИМШ. Оно состоит (рис. 1.5, а) из постоянного магнита 2, катушки 3, внутри которой расположен легкий якорь, укрепленный снизу на металлическом основании 8 с подвижными контактами 6, магнитопровод 4 с четырьмя полюс­ными наконечниками 1 в виде винтов. Детали магнитной системы смонтированы на корпусе 7 и закрыты колпаком с ручкой. Контак­тная система состоит из контактов неподвижных 5 и подвижных б. Переключение якоря и контактов происходит при прохождении че­рез катушку импульса тока. Условное обозначение импульсного реле

л его контактов показаны на рис. 1.5, б, где плюсовой вывод обмот­ки реле и положение контакта Н, замыкающегося при прохожде­нии тока прямой полярности, изображены вертикальной чертой.

Действие импульсного реле аналогично поляризованному, од­нако при удалении от нейтральной линии верхнего и нижнего лево­го полюсных наконечников получается регулировка реле с преоб­ладанием влево, а при удалении от нейтральной линии верхнего левого и правого нижнего полюсных наконечников - с преоблада­нием вправо. В этом случае импульсное реле будет работать только от импульсов определенной полярности и не срабатывать от им­пульсов другой полярности. Настройка реле на работу с магнит­ным преобладанием якоря производится посредством смещения винтов полюсных наконечников 1 от нейтральной линии. Это свой­ство импульсного поляризованного реле используется в импульс­ных рельсовых цепях постоянного тока для защиты от ложного сра­батывания при замыкании изолирующих стыков в смежных рельсовых цепях.

В качестве приемника импульсов переменного тока еще применя­ется импульсное малогабаритное штепсельное реле ИМВШ-110. От­личительной особенностью этого реле по сравнению с реле ИМШ является то, что внутри И М ВШ-110 на корпусе зак­реплена панель с выпрямителем, состоящим из че­тырех кремниевых диодов. Кроме этого, свойство избирательности к направлению тока импульсно­го поляризованного реле у реле ИМВШ не исполь­зуется, так как переменный ток поступает в обмот­ку через выпрямитель, т.е. всегда в одном направлении.

В настоящее время вместо реле ИМВШ распро­странение получило реле ИВГ (импульсное с вып­рямительной приставкой герконовое). Оно имеет нейтральную систему. На полюсном наконечни­ке сердечника установлен ртутный магнитоуправляемый геркон (герметизированный контакт). Геркон (рис. 1.6) состоит из стеклянного бал­лона 5, по концам которого впаяны неподвижные 4,3 и подвижная 1 плоские контактные пружины.

При воздействии магнитного поля подвижная контактная пружина 1 перемещается, размыкая тыловой и замыкая фронтовой контакты. На контактную поверхность 2 при работе геркона по капиллярам подвижной контактной пружины 1 постоянно поступает ртуть. Сма­чивание контактов ртутью обеспечивает их низкое и стабильное пе­реходное сопротивление. Контактные пружины геркона герметизи­рованы и не подвергаются окислению и загрязнению, поэтому геркон обладает высокой надежностью. Число срабатываний герконового реле в десятки и даже сотни раз больше, чем у обычного электромаг­нитного реле.

Комбинированные реле КМШ, КШ. Они трехпозиционные с ней­трально поляризованной системой, имеющей один нейтральный и один поляризованный якорь. Нейтральный якорь этих реле устро­ен и работает так же, как и у нейтральных реле, т.е. его переключе­ние не зависит от полярности постоянного тока в обмотке реле. Переключение поляризованного якоря из одного положения в дру­гое у таких реле происходит в зависимости от направления тока в обмотке реле. При возбуждении комбинированных реле первым сра­батывает поляризованный якорь, а затем притягивается нейтраль­ный якорь, а при смене полярности тока в обмотке реле происхо­дит кратковременное отпускание якоря. Комбинированные реле по времени срабатывания относятся к нормально действующим.

Комбинированное малогабаритное реле типа КМШ. Оно состо­ит (рис. 1.7, а) из двух катушек 1 и 4, надетых на сердечники 2, ней­трального якоря 7 и постоянного магнита 3, с которым связан по­ляризованный якорь 5. Нейтральный и поляризованный якоря с помощью тяг 6 и 8 переключают контакты. Условные обозначения комбинированного реле и его контактов показаны на рис. 1.7, б.

Если ток в катушках реле отсутствует, то поляризованный якорь занимает всегда одно из крайних положений, а именно то, в кото­ром он находился в момент выключения тока; нейтральный якорь при этом отпущен. Магнитный поток постоянного магнита развет­вляется на два параллельных магнитных потока Фп1 и Фп,. Так как поляризованный якорь находится в крайнем левом положении, то благодаря меньшему воздушному зазору слева магнитный поток Фп1 в этом сердечнике получает приращение Фп и за счет этого пре­вышает магнитный поток Фп2 в правом сердечнике. Из-за разности

Рис 1 7 Комбинированное реле КМШ

этих потоков якорь удерживается у левого сердечника. При про­пускании тока через катушки в сердечниках возникает магнитный поток Фк, который разветвляется по двум параллельным ветвям: через нейтральный и поляризованный якоря. Магнитный поток Фк в правом сердечнике совпадает по направлению с магнитным пото­ком Фп„ а в левом сердечнике направлен навстречу магнитному потоку Фп1, поэтому в правом сердечнике магнитный поток усили­вается (Фп2 + Фк), а в левом - ослабляется (Фп1 - Фк). Вследствие этого поляризованный якорь переключается в правое положение, замыкая общие контакты с переведенными. Затем под действием части потока Фк, проходящего через нейтральный якорь, он притя­гивается, замыкая общие контакты с фронтовыми.

Изменение направления тока в катушках реле вызывает измене­ние направления магнитного потока Фк, что приводит к усилению магнитного потока в левом сердечнике и ослаблению в правом, в результате чего поляризованный якорь притянется к левому сердечни­ку, а нейтральный якорь будет крат­ковременно отпадать, а затем вновь притягиваться из-за перемагничивания сердечников.

Самоудерживающее комбинирован­ное реле СКШ, СКПШ. Оно трехпозиционное с магнитной системой, аналогичной магнитной системе комбинированного реле, но допол­ненной самоудерживающей магнит­ной системой для удержания нейтрального якоря в притянутом положении в момент изменения направления тока в основных ка­тушках реле. Самоудерживающая система представляет собой электромагнитное реле, установленное в нижней части контактов нейтрального якоря. Якорь удерживающего электромагнита шарнирно связан специальной тягой с нейтральным якорем основной магнитной системы реле.

Рассмотрим принцип действия самоудерживающего комбиниро­ванного реле на примере рис. 1.8, а. При изменении направления тока в катушках реле магнитный поток изменяется, в результате чего в дополнительной обмотке 5 возникает ЭДС, которая создает импульс тока в катушке 2 удерживающего электромагнита 1. Поэтому якорь 3 последнего и связанный с ним жесткой тягой нейтральный якорь 4 некоторое время удерживаются в притянутом положении. Этого вре­мени достаточно, чтобы при изменении полярности тока в катушках реле нейтральный якорь не был отпущен.

Условное обозначение самоудерживающего комбинированного реле и его контактов показаны на рис. 1.8, б.

Кодовые реле КДРШ - двухпозиционные с одним нейтральным якорем, работающим независимо от направления тока в обмотке реле. Эти реле относятся к низшему классу надежности действия, а по времени срабатывания могут быть нормально- и медленнодей­ствующими.

Кодовые реле КДР, КДРШ представляют собой электромагнит­ные реле постоянного тока облегченной конструкции. В кодовых

реле используются три разновидности магнитной системы: неразветвленная с Г-образным ярмом (рис. 1.9, а), разветвленная с П-образным ярмом (рис. 1.9, 6) и усиленная разветвленная в медленно­действующих реле.

Реле типа КДР (см.рис. 1.9, а) состоит из круглого сердечника 5 с надетой на него катушкой 4, ярма 6, якоря 3, контактных пружин 1. Переключение контактов осуществляется бакелитовой пластинкой 2, жестко связанной с якорем. При протекании тока через катушку якорь притягивается к сердечнику, пластинка и пружина поднима­ются вверх, размыкая и замыкая фронтовые контакты. При выклю­чении тока якорь под действием давления контактных пружин от­падает. Фронтовые контакты размыкаются, а тыловые замыкаются.

Реле КДРШ по конструкции аналогичны реле КДР, но имеют штепсельное включение. На базе кодовых реле типа КДРТ сконст­руированы трансмиттерные реле Т, которые предназначены для передачи сигнальных кодов в рельсовые цепи в устройствах авто­блокировки и автоматической локомотивной сигнализации. Трансмиттерное реле ТШ-65В работает от импульсов постоянного тока: U= 12 В, а реле ТШ-2000В работает от импульсов переменного тока напряжением 110 или 220 В. Отличительной особенностью трансмиттерных реле от кодовых является наличие усиленных контак­тов и их схемной защиты, обеспечивающей бездуговое коммутиро­вание, благодаря чему эти реле более надежны в эксплуатации, чем кодовые реле.

Все реле постоянного тока рассчитаны для работы в электрических цепях напряжением 12 или 24 В. Некоторые реле постоянного тока используют для работы в цепях переменного тока. К таким реле отно­сятся реле типа НМВШ и АНВШ, АОШ и ОМШ, АПШ и АСШ,

ИМВШ. По, принципу действия и конструкции эти реле аналогичны соответствующим типам реле постоянного тока. Отличие состоит в том, что внутри этих реле установлены выпрямительные элементы, ко­торые преобразуют переменный ток в постоянный. В обозначениях этих реле внутри кружочка, изображающего обмотку реле, показыва­ется условное обозначение выпрямительного элемента.

Основными электрическими характеристиками перечисленных типов реле являются: напряжение или ток полного подъема якоря; напряжение переброса поляризованного якоря; напряжение или ток отпускания якоря.

Реле переменного тока

В устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики применяют двухэлементные секторные реле переменного тока типа ДСШ. Эти реле используются в качестве путевых в рельсовых це­пях переменного тока частотой 50 и 25 Гц. По принципу действия двухэлементные секторные реле относятся к индукционным. Маг­нитная система реле выполняется на сердечниках из листовой ста­ли для уменьшения потерь на гистерезис. Эти реле относятся к реле 1 класса надежности, а по времени срабатывания - к нормально- действующим.

Двухэлементное секторное реле ДСШ со штепсельным включе­нием (рис. 1.10, а) состоит из электромагнитной системы, представ­ляющей собой два разных по назначению железных сердечника с намотанными на них обмотками. Один из них называется местным элементом, другой - путевым. Эти элементы располагаются сим­метрично один относительно другого.

Местный элемент состоит из Ш-образного сердечника 1 с обмот­кой 2, которая подключается к местному источнику переменного тока напряжением 110-220 В. Путевой элемент состоит из сердечника 8 с обмоткой 9, которая подключается через рельсовую цепь к путевому трансформатору. Между полюсами сердечников местного и путевого элемента располагается алюминиевый сектор 4, который вращается на оси и при помощи коромысла 3 и тяги 5 управляет контактной сис­темой 6. В реле имеются упорные ролики 7 и 10, ограничивающие дви­жение сектора соответственно вниз и вверх.

Принцип действия реле основан на взаимодействии магнитного потока путевого элемента с током, индуцированным в секторе маг­нитным потоком местного элемента. Когда один из элементов реле находится без тока, то сектор под действием собственного веса нахо­дится в нижнем крайнем положении и своим ребром нажимает на нижний упорный ролик. При прохождении переменного тока по ка­тушке местного элемента магнитный поток, созданный током мест­ного элемента, пересекая сектор, наводит в нем ЭДС, отстоящую по фазе на 90 ° от вызвавшего его потока. В результате этого в секторе возникают вихревые токи, которые проходят под полюсами путево­го элемента, вступают во взаимодействие с его магнитным потоком и создают вращающий момент, стремящийся повернуть сектор. К ана­логичным результатам приводит взаимодействие вихревых токов, созданных магнитным потоком путевого элемента, с магнитным по­током местного элемента. При равенстве магнитных потоков и со­впадении их по фазе силы взаимодействия магнитных потоков и

вихревых токов будут равны и противоположно направлены, в ре­зультате чего сектор останется в нижнем положении.

Для приведения сектора во вращение в направлении его подъе­ма необходимо создать определенный сдвиг фаз между магнитны­ми потоками местного и путевого элементов или между их токами. Таким образом, максимальный вращающий момент будет при угле сдвига фаз ф = 90 0 между токами или магнитными потоками в мес­тном и путевом элементах. Этот вращающий момент перемещает сектор в верхнее положение. Вместе с сектором поворачиваются коромысло и тяга, которая переключает контакты: размыкает ты­ловые Т и замыкает фронтовые Ф. При выключении тока в путе­вом элементе магнитный поток исчезает, и под действием собствен­ного веса сектор опустится вниз и возвратит контакты в исходное положение: разомкнет фронтовые Ф и замкнет тыловые Т.

Условные обозначения реле ДСШ и его контактов приведены на рис. 1.10,6. Основным достоинством реле ДСШ является надеж­ная фазовая избирательность, поэтому эти реле называют фазочувствительными. Свойство избирательности надежно исключает лож­ное срабатывание фазочувствительного путевого реле от источника питания смежной рельсовой цепи при замыкании изолирующих сты­ков, так как путевые обмотки реле включаются таким образом, что­бы положительный вращающий момент и подъем сектора вверх создавались только от тока своей рельсовой цепи.

Кроме этого, фазочувствительные реле обеспечивают надежную защиту от влияния помех тягового тока, отличающихся по частоте 1 от тока сигнальной частоты всего на несколько герц. Фазочувстви­тельные реле срабатывают от тока той частоты, что и частота тока в обмотке местного элемента, при определенных фазовых соотно­шениях между ними.

Глава 2. Светофоры

Сигнализация светофоров

Светофорная сигнализация на железнодорожном транспорте строится по скоростному принципу, в соответствии с которым ма­шинисту поезда каждым сигнальным показанием передается при­каз не только о запрещении или разрешении движения, но и о вели­чине разрешаемой скорости следования. При этом каждое разрешающее показание передает одновременно два приказа: основ­ной - о допустимой скорости проследования данного светофора, и предупредительный - о скорости следующего светофора.

Весь диапазон скоростей, используемых в движении, разбит на сту­пени: максимальная (установленная) скорость V; нулевая (останов­ка) V0; промежуточные, обусловленные движением поездов по стре­лочным переводам с отклонением на боковой путь: уменьшенную Fj(40...50 км/ч) при движении по стрелкам с марками крестовин 1/9, 1/11; повышенную V-, (60...80 км/ч) - при марке крестовины 1/18. Сигнализация и ее скоростные значения для наиболее характерных случаев приведены на рис. 2.3 и 2.4.

Передача необходимого числа приказов о допустимых скоростях движения достигается за счет цвета, числа и режима горения (мигаю­щий или немигающий) огней светофора, а также числа дополнитель­ных светящихся зеленых полос. При этом цвет и режим горения од­ного огня светофора или верхнего при двух одновременно горящих огнях всегда указывают на требование сигнала последующего свето­фора. Например, зеленый огонь означает, что следующий светофор открыт и предусматривается проследование данного и следующего светофоров с установленной скоростью; зеленый мигающий - этот светофор можно проследовать с установленной скоростью, следую­щий светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью (не более 80 км/ч); желтый мигающий - данный светофор можно проследовать с установленной скоростью, следующий свето­фор открыт и требует проследование его с уменьшенной скоростью (не более 50 км/ч); желтый - разрешается движение с готовностью остановиться, следующий светофор закрыт.

Требования снижения скорости при подходе к входному свето­фору передаются двумя одновременно горящими огнями, из них

Рис. 2.3. Сигнализация перегонных светофоров и ее скоростные значения

Системы интервального регулирования движения поездов повышают пропускную способность железных дорог, обеспечивают безопасность движения и оперативное руководство перевозочным процессом, оказывают влияние на рост производительности труда работников, связанных с движением поездов.

Системы интервального регулирования движения на железнодорожном транспорте в зависимости от места установки и применения используются на перегонах и станциях. Эти системы позволяют увеличить пропускную и провозную способность железных дорог, эффективность использования всех технических средств железнодорожного транспорта, особенно локомотивов и вагонов, повысить перерабатывающую способность сортировочных и грузовых станций, безопасность движения поездов, а также улучшить условия труда работников, связанных с движением поездов.

П е р е г о н н ы е с и с т е м ы разрешают или запрещают отправление поезда на перегон или блок-участок, исключают возможность отправления поезда на занятый перегон или блок-участок. К перегонным устройствам относятся:

п о л у а в т о м а т и ч е с к а я б л о к и р о в к а ПАБ, при которой сигналы, разрешающие поезду занять перегон, открываются при определенных действиях работников, управляющих движением поездов, а закрываются автоматически;

а в т о м а т и ч е с к а яб л о к и р о в к а АБ, в которой управление показаниями светофоров, ограждающих блок-участки, осуществляется движущимся поездом (без участия человека);

д и с п е т ч е р с к и й к о н т р о л ь за движением поездов, который помогает поездному диспетчеру оперативно руководить движением поездов на участке;

-д и с п е т ч е р с к а я ц е н т р а л и з а ц и я ДЦ, позволяющая управлять стрелками и сигналами ряда станций из одного пункта и контролировать положение стрелок, состояние занятости или свободности путей, стрелочных участков и прилегающих блок-участков, изменять показания входных и выходных сигналов в пределах диспетчерского участка (круга);

а в т о м а т и ч е с к а я л о к о м о т и в н а я с и г н а л и з а ц и я АЛС и устройства безопасности движения поездов, с помощью системы АЛС показания напольных светофоров кодовыми сигналами передаются в кабину машиниста (кроме этого, АЛС дополняется а в т о с т о п о м с устройством проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда);

а в т о м а т и ч е с к а я п е р е е з д н а я с и г н а л и з а ц и я, а также а в т о м а т и ч е с к и е ш л а г б а у м ы и у с т р о й с т с в а з а г р а ж д е н и я п е р е е з д а, применяемые на железнодорожных переездах для предупреждения водителей транспортных средств о приближении поезда к переезду и запрещающие движение через переезд.

Основными перегонными системами регулирования движения поездов являются автоблокировка с диспетчерским контролем (в основном на двухпутных участках) и диспетчерская централизация (в основном на однопутных участках) . Внедрение устройств автоблокировки и диспетчерской централизации повышает пропускную способность однопутных участков на 50...60 %, двухпутных - в 3-5 раз. Участковая скорость при этом на однопутных линиях возрастает на 10...30 %, на двухпутных - на 20...30 %. Кроме того, на каждые 100 км пути высвобождаются 45-55 человек.

Из систем полуавтоматической блокировки наибольшее распространение получила релейная блокировка , в которой все маршрутные зависимости осуществляются электрическим релейным способом, что повышает ее надежность. Наиболее совершенной системой регулирования движения поездов на перегонах является АБ, которая обеспечивает значительное повышение пропускной способности по сравнению с ПАБ. Участки, оборудованные ПАБ, с интенсивным движением поездов и с перспективой роста перевозок, в порядке модернизации оборудуются АБ или ДЦ.

Автоматическая локомотивная сигнализация, автоматическая блокировка, 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 к станционным.

С т а н ц и о н н ы е с и с т е м ы обеспечивают взаимную зависимость стрелок и сигналов при приеме и отправлении поездов, контролируют положение стрелок, не допускают их перевод при уже заданном маршруте, замыкают их в одном из крайних положений, при оборудовании путей и стрелочных участков рельсовыми цепями, контролируют их свободность или занятость подвижным составом.

К с т а н ц и о н н ы м с и с т ем а м относятся:

-к л ю ч е в а я з а в и с и м о с т ь, используемая на станциях, где сохранено ручное управление стрелками для обеспечения взаимного замыкания стрелок и сигналов посредством контрольных замков;

-с т а н ц и о н н а я б л о к и р о в к а, с помощью которой осуществляется взаимное замыкание стрелок и сигналов, управляемых с разных постов;

-э л е к т р и ч е с к а я ц е н т р а л и з а ц и я стрелок и сигналов ЭЦ, обеспечивающая управление стрелками и сигналами с пульта, их взаимозависимость, контролирующую взрез стрелки и исключающую перевод стрелки под составом, а также открытие поездного светофора на занятый путь (разновидностями такой системы являются р е л е й н а я ц е н т р а л и з а ц и я промежуточных станций, б л о ч н а я м а р ш р у т н о - р е л е й н а я ц е н т р а л и з а ц и я БМРЦ крупных станций и м и к р о п р о ц е с с о р н а я ЭЦ-МПЦ);

-с р е д с т в а а в т о м а т и з а ц и ии м е х а н и з а ц и и с о р т и р о в о ч н ы х с т а н ц и й и с о р т и р о в о ч н ы х г о р о к, включающие системы АРС (автоматическое регулирование скорости скатывания отцепов), ГПЗУ (горочно-программное задающее устройство), ГАЦ (горочная автоматическая централизация стрелок), ГАЦ-МН на микропроцессорах, ГАЦ (горочная автоматическая локомотивная сигнализация) и ГАЛС - Р (горочная АЛС с передачей информации по радиоканалу и телеуправлением горочными локомотивами) и другие устройства, позволяющие управлять стрелками и горочными сигналами, регулировать скорости надвига и роспуска составов.

Среди станционных систем наиболее эффективной с точки зрения сокращения времени на приготовление маршрута и, как следствие, сокращения станционных интервалов, является ЭЦ стрелок и сигналов.

Электрическая централизация стрелок и сигналов по сравнению с ключевой зависимостью увеличивает пропускную способность станции на 50...70 %.Оборудование сортировочных станций средствами механизации и автоматизации производственных процессов, а также средствами автоматики сортировочных горок увеличивает перерабатывающую способность сортировочных горок и сортировочных станций на 20...30 %.

Внедрение автоматических систем регулирования движения поездов в России началось с 1930-х годов. Системы автоблокировки нашли широкое применение на двух- и однопутных линиях участков с автономной и электрической тягой. Основной системой была автоблокировка (АБ) с рельсовыми цепями постоянного тока на участках с автономной (тепловозной) тягой и переменного тока частотой 50 Гц (на участках электротяги постоянного тока) и 25 Гц (на участках электротяги переменного тока). Главным направлением модернизации автоблокировки являлся переход к тональным рельсовым цепям (в системах АБТ, АБТЦ), а также внедрение микропроцессорной элементной базы.В комплексе с автоблокировкой получила применение системаавтоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа АЛСН, которая ограничивает скорость проезда запрещающего сигнала, контролирует бдительность машиниста и скорость ведения им поезда. Разработана ивнедрена автоблокировка без проходных светофоров с централизованным размещением аппаратуры ЦАБ, в которой регулирование движения поездов осуществляется только средствами АЛСН.

Для автоматического управления тормозами поездов АЛСН дополняетсясистемойавтоматического управления тормозами САУТ, которая постоянно совершенствуется. Разработано и внедряется комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ, КЛУБ-У с бортовыми микропроцессорами взамен устройств АЛСН.

С 1946 года для регулирования движения поездов на станциях стали применять электрическую централизацию релейного типа. Затем была разработана и введена в эксплуатацию маршрутно-релейная централизация МРЦ, которая резко сократила время приготовления маршрута и существенно облегчила работу ДСП. Совершенствование этой системы привело к созданию блочной маршрутно-релейной централизации БМРЦ, которая с 1960 года стала типовой для крупных станций.

В настоящее время ведутся разработки и внедрение микропроцессорных систем электрической централизации, которые позволят реализовать функции автоматизации задания маршрутов управленияи контроля за объектами на станции, уменьшить материалоемкость системы и затраты на монтажные работы, использовать автоматизированные рабочие места дежурного по станции АРМ-ДСП и дежурного электромеханика АРМ-ШН.

Для диспетчерского руководства движением поездов получила распространение диспетчерская централизация ДЦ. С ее помощью обеспечиваются телеуправление стрелками и сигналами ряда промежуточных станций и контроль за ними с одного диспетчерского поста. Первая в СССР система ДЦ была введена в эксплуатацию в 1936 г. на однопутномподмосковном участке ЛюберцыII - Куровская.Системы ДЦ постоянно совершенствовались в части быстродействия и емкости передаваемой емкости информации по управлению объектами и контролю за ними и элементной базы. Наиболее распространенными являются частотная система ДЦ «Нева» и более совершенная частотная система ДЦ «Луч». В настоящее время ведутся разработки и внедрение систем ДЦ на микропроцессорной элементной базе. Примером такой системы ДЦ может служить ДЦ «Сетунь», а также системы передачи команд телеуправления СКЦ, «СПОК» и др.

Механизация сортировочных горок началась с 1930-х годов. Затем стала внедряться горочная автоматическая централизация ГАЦ. В 1960-х годах был разработан комплекс устройств для автоматизации сортировочных горок, в который вошли ГАЦ, системы автоматического регулирования скорости скатывания отцепов АРС, автоматического задания скорости роспуска АЗСР и телеуправления горочным локомотивом ТГЛ. В соответствии с «Программой обновления и развития технических средств сортировочных станций и горок» создается новое поколение микропроцессорных систем, которые соответствуют современным требованиям и обеспечивают автоматизацию и механизацию практически всех технологических операций по расформированию-формированию составов на сортировочных станциях и горках.

Таким образом, интервальные системы регулирования движения служат дляавтоматизации процессов управления и регулирования движения поездов. Эти системы постоянно совершенствуются, благодаря чему повышаются технико-экономические показатели эксплуатационной работы железнодорожного транспорта. В настоящее время в указанных системах осуществляется переход на новую элементную базу, применяются микроэлектронная и микропроцессорная техника, малогабаритные реле повышенной надежности.

В перспективных системах интервального регулирования движения поездов запланировано применение в качестве перегонных устройств автоблокировки с тональными рельсовыми цепями АБТЦ-М, в качестве станционных устройств – ЭЦ-МПЦ с устройствами счета осей, в качестве устройств локомотивной сигнализации – АЛСН или АЛС-ЕН на основе КЛУБ-У со спутниковой навигацие й и цифровым радиоканалом. Обязательным дополнением указанных устройств является наличие централизованной аппаратуры на станциях с использованием микропроцессоров, встроенной диагностики технического состояния, возможность вывода информации на АРМ –ДСП, АРМ-ДНЦ, АРМ –ШН, а также в вышестоящие структуры управления движением поездов на уровне дорог и ОАО «РЖД».

Большое значение для интервального регулирования движения поездов на железнодорожном транспорте имеют устройства проводной связи и радиосвязи . Устройства связи позволяют вести оперативное управление и координировать работу подразделений железнодорожного транспорта. Сеть железных дорог оборудована поездной диспетчерской связью , а также дорожной диспетчерской связью , магистральной и дорожной связью совещаний . Кроме этого, широкое применение получили участковая избирательная телефонная связь , многоканальные системы передачи и автоматизация местной связи. Вся первичная сеть связи как основа цифровой системы связи организуется по волоконно-оптическим и радиорелейным линиям связи, а также линиям системы спутниковой связи . Общетехнологическая сеть связи (ОбТС) строится на базе цифровых автоматических телефонных станций АТС-Ц. В перспективе предполагается их модернизировать, а технологическая сеть радиосвязи будет организована с помощью цифровой сети подвижной связи на базе разрабатываемой сотовой системы GSM-R.

Утверждаю:

Директор ТОГОУ СПО

«ЖелезноДорожный колледж»

___________________

«СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ»

для специальности

2401 Организация перевозок и управление на железнодорожном транспорте .

среднего профессионального образования

(базовый уровень)

Мичуринск, 2008 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа учебной дисциплины «Системы регулирования движения поездов» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 2401 «Организация перевозок и управление на железнодорожном транспорте» и отражает требования к подготовке студен­тов по результатам изучения данной дисциплины, содержание учеб­ной дисциплины, рекомендации по организации образовательного процесса.

Учебная дисциплина «Системы регулирования движения поездов» относится к общепрофессиональному циклу дисциплин в структуре профессиональной образо­вательной системы и служит для получения знаний принципа действия различных систем регулирования движения поездов, устройств связи, порядка пользования этими устройствами в нормальных условиях их работы и обеспечения безопасности движения поездов при нарушении нормального действия устройств сигнализации, централизации и блокировки. Знание учебного материала данной дисциплины необходимо для освоения специальных дисциплин: «Организация движения», «Тех­ническая эксплуатация железных дорог и безопасность движения».

После изучения учебного материала дисциплины студент должен

иметь представление:

О роли и месте дисциплины в профессиональной деятельности техника;

Элементную базу устройств СЦБ и связи, назначение и роль рельсовых цепей на станциях и перегонах;

Функциональные возможности систем автоматики и телемеханики на пе­регонах и станциях;

Назначение всех видов оперативной связи; уметь:

Пользоваться станционными автоматизированными системами для прие­ма, отправления, пропуска поездов, маневровой работы;

Обеспечивать безопасность движения поездов при отказах нормальной работы устройств СЦБ;

Пользоваться всеми видами оперативно-технологической связи

При разработке рабочей учебной программы , учтен профиль подготовки специалиста и связи между другими дисциплинами, внесены дополнительные требо­вания к уровню подготовки выпускника с учетом национально-региональных особенностей, специфики образовательного учреждения и требований работодателя.

При изложении учебного материала следует применяются активные формы обучения (коллективную мыслительную форму обучения, деловые игры , проблемные ситуации и т. п.), направленные на развитие самостоятельности, умения слушать, выделять главное, обобщать, аргументировано доказывать, делать выводы, сравнивать, искать нестандартные пути решения проблем. Для лучшего усвоения материала преподаватель должен максимально ис­пользовать различные наглядные пособия, стенды, натурные образцы прибо­ров и т. п.

Для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых практических умений примерной программой дисциплины предусмотрено проведение лабораторных и практических занятий.

В тематическом плане указано общее количество часов, от­веденное на изучение разделов и тем по дисциплине в соответствии с госу­дарственным образовательным стандартом среднего профессионального об­разования второго поколения базового уровня, в том числе на проведение ла­бораторных и практических занятий.

Утверждаю:

Зам. директора по УР

________________

« _____» ______________ 2008 г.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Наименование разделов и тем	Количество аудиторных часов при очной форме обучения
		В том числе
		лабораторные занятия	практические занятия
Введение
Раздел 1. Элементы систем регулирова -
ния движения поездов
Тема 1.1. Классификация систем
Тема 1 .2. Реле постоянного тока
Тема 1.3. Реле переменного тока и транс -
Тема 1.4. Аппаратура электропитания
Тема 1.5. Светофоры
Тема 1.6. Рельсовые цепи
Раздел 2. Перегонные системы
Тема 2.1. Полуавтоматическая блокировка
Тема 2.2. Автоматическая блокировка
Тема 2.3. Автоматическая локомотивная
сигнализация и автостопы
Тема 2.4. Ограждающие устройства на пе -
Раздел 3. Электрическая централиза -
ция стрелок и сигналов (ЭЦ)
Тема 3.1. Назначение и классификация сис -
Тема 3.2. Оборудование станции устройст -
Тема 3.3. Стрелочные электроприводы и
управление стрелками
Тема 3.4. Релейная централизация проме -
жуточных станций
Тема 3.5. Релейная централизация для сред -
них и крупных станций
Тема 3.6. Микропроцессорные системы ЭЦ
Раздел 4. Устройства механизации и
автоматизации сортировочных горок
Раздел 5. Диспетчерская централизация
Раздел 6. Диспетчерский контроль за
движением поездов и системы техни -
ческой диагностики
Раздел 7. Безопасность движения поез­дов при неисправности устройств СЦБ Раздел 8. Связь
Тема 8.1. Общие сведения о железнодо -
рожной связи Тема 8.2. Линии связи
Тема 8.3. Телефонные аппараты и теле­фонные коммутаторы Тема 8.4. Автоматическая телефонная связь Тема 8.5. Телеграфная связь Тема 8.6. Передача данных на железнодо -
рожном транспорте Тема 8.7. Многоканальные системы пе -
редачи Тема 8.8. Технологическая телефонная связь Тема 8.9. Радиосвязь

3. ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Цели и задачи дисциплины, связь ее с другими дисциплинами. Значение сис­тем регулирования движения поездов и устройств связи в управлении процессом на железнодорожном транспорте, обеспечение безопасности движения поездов и эффективность применения этих систем.

Раздел 1. Элементы систем регулирования движения поездов

Тема 1.1. Классификация систем

Студент дожнсен:

знать назначение и характеристику различных систем регулирования дви­жения поездов.

Классификация систем железнодорожной автоматики и телемеханики; на­значение перегонных и станционных систем регулирования движения поездов; характеристика каждой системы по регулированию движения; эффективность использования различных систем регулирования движения поездов. Элементы систем.

Тема 1.2. Реле постоянного тока

Студент должен:

знать назначение и область применения реле постоянного тока; принцип действия реле различных типов; условные обозначения реле постоянного тока и их контактов в электрических схемах;

уметь определять состояние реле (рабочее или нерабочее) и по условному обозначению - тип реле в электрической схеме.

Определение релейного элемента. Назначение и область применения реле постоянного тока, их классификация. Требования по надежности действия реле. Нейтральные реле типов НМШ и РЭЛ; устройство, принцип действия, область применения.

Поляризованные и комбинированные, импульсные и трансмиттерные реле; особенности устройства и действия, область применения. Бесконтактное реле; характеристика работы и преимущества.

Лабораторное занятие № I

Исследование устройства и анализ работы реле постоянного тока

Тема 1.3. Репе переменного тока и трансмиттеры

Студент должен:

знать назначение и область применения реле переменного тока и транс­миттеров; условные обозначения реле ДСШ, трансмиттеров и их контактов в электрических схемах;

уметь определять состояние (рабочее или нерабочее) реле ДСШ; определять по условному обозначению реле ДСШ и трансмиттеры в электрической схеме.

Назначение, устройство и принцип действия двухэлементного реле пере­менного тока типа ДСШ, условия работы, его достоинства и область примене­ния. Трансмиттеры; типы, их назначение и принцип действия, область приме­нения. Условные обозначения реле ДСШ и трансмиттеров и их контактов в электрических схемах.

Тема 1.4. Аппаратура электропитания

Студент должен:

знать назначение, общую характеристику выпрямителей, трансформаторов и преобразователей.

Системы электропитания устройств железнодорожной автоматики и теле­механики, их общая характеристика. Назначение и характеристика работы трансформаторов, выпрямителей и преобразователей.

Тема 1.5. Светофоры

Студент должен:

знать назначение, виды, места установки и нумерацию светофоров и и: условные обозначения; основные цвета, принятые для сигнализации светофо ров; сигнализацию входным, выходным, проходным, локомотивным и гороч ньш светофорами;

уметь определять вид светофора в зависимости от назначения, места уставов ки, номера, конструкции и значности.

Назначение светофоров, основные цвета, принятые для сигнализации све­тофоров. Классификация линзовых светофоров по назначению и конструкции. Места установки светофоров и требования к ним, нумерация, условное обозна­чение различных светофоров. .

Устройство линзового светофора и принцип его работы, достоинства и не­достатки, требования ПТЭ. Принцип построения светофорной сигнализации, сигнализация входным, выходным, проходным, локомотивным и горочным светофорами.

Практическое занятие № ]

Изучение устройства и работы линзового светофора в различных случаях сигнализации

Тема 1.6. Рельсовые цепи

Студент должен:

знать назначение, устройство, принцип действия рельсовой цепи; причины отказов в работе рельсовых цепей: «ложная занятость» и «ложная свобод-ность»; мероприятия по повышению надежности работы рельсовых цепей;

уметь в зависимости от положения приборов в схемах рельсовой цепи оп­ределять ее состояние: свободна или занята подвижным составом , или неис­правна.

Назначение электрических рельсовых цепей; устройство и принцип действия. Классификация рельсовых цепей. Элементы рельсовой цепи и их назначение.

Режимы работы рельсовых цепей и определение понятий: «ложная заня­тость» и «ложная свободность», мероприятия по повышению надежности их работы.

Схемы рельсовых цепей на перегонах; аппаратура, принцип работы рель­совых цепей постоянного, переменного тока и тональной частоты (ТРЦ) для участков с различным видом тяги поездов. Станционные рельсовые цепи; осо­бенности устройства и работы.

Лабораторное занятие № 2 Исследование и анализ работы неразветвленной рельсовой цепи

Лабораторное занятие № 3 Исследование и анализ работы разветвленной рельсовой цепи

Раздел 2. Перегонные системы

Тема 2.1. Полуавтоматическая блокировка

Студент должен:

знать назначение и область применения полуавтоматической блокировки (ПАБ); требования ПТЭ, предъявляемые к устройствам ПАБ; устройство пульт-статива ПСРБ; порядок действий дежурного по станции (ДСП) и индикацию на аппаратах при отправлении и приеме поездов на двухпутных и однопутных уча­стках железных дорог;

уметь определять по индикации на аппарате управления местонахождение поезда; правильно пользоваться кнопками аппарата управления ПАБ.

Практическое занятие № 2

Тема 2.2. Автоматическая блокировка

Студент должен:

знать

уметь определять по индикации на аппарате управления местонахождение поезда; правильно пользоваться кнопками аппарата управления ПАБ.

Назначение и область определения ПАБ. Требования ПТЭ, предъявляемые к устройствам ПАБ; общие принципы работы; обеспечение безопасности дви­жения поездов; классификация систем.

Релейная полуавтоматическая блокировка системы ГТСС (РПБ ГТСС); ап­параты управления и порядок работы на них при приеме и отправлении поез­дов. Способы фиксации проследования поезда при ПАБ. Назначение и виды блок-постов, порядок действий сигналиста и ДСП при проследовании поездов через блок-пост.

Практическое занятие № 2

Изучение устройства пульт-статива ПСРБ и последовательности работы ДСП при установке маршрутов и прибытии поезда

Тема 2.2. Автоматическая блокировка

Студент должен:

знать преимущества автоблокировки перед ПАБ; требования ПТЭ, предъ­являемые к работе устройств автоблокировки; порядок действий ДСП и индика­цию на аппаратах управления при переходе на двустороннее движение по одно­му из путей двухпутного перегона и при изменении направления движения на однопутном участке железной дороги;

уметь определять по индикации на аппарате управления поездное положе­ние на данном участке; правильно пользоваться кнопками аппарата управления при приеме и отправлении поездов при автоблокировке на перегонах.

Преимущества автоблокировки перед ПАБ; требования ПТЭ, предъявляемые к работе устройств автоблокировки. Общие принципы интервального регулирова­ния движения поездов. Системы сигнализации и интервал между поездами в паке­те при попутном их следовании. Классификация систем автоблокировки.

Принципы построения и работы двухпутной односторонней автоблокиров­ки постоянного и переменного тока. Особенности работы автоблокировки с централизованным расположением аппаратуры АБТЦ.

Особенности построения и работы однопутной двусторонней автоблоки­ровки. Способы и порядок изменения направления движения на однопутных участках. Общие сведения о двухпутной двусторонней автоблокировке. Поря­док организации временного двустороннего движения поездов по одному из путей двухпутного перегона.

Лабораторное занятие № 4

Исследование и анализ работы схемы двухпутной односторонней автобло­кировки переменного тока при движении поезда

Лабораторное занятие № 5

Исследование работы однопутной двусторонней автоблокировки и дейст­вий ДСП при смене направления движения

Тема 2.3. Автоматическая локомотивная сигнализация и автостопы

Студент должен:

знать назначение и требования ПТЭ, предъявляемые к устройствам автома­тической локомотивной сигнализации (АЛС) и автостопов; принцип действия различных систем АЛС и автостопов;

уметь по показанию локомотивного светофора определять показание на­польного светофора, к которому приближается поезд.

Назначение, характеристика и область применения систем АЛС и автостопов. Требования ПТЭ, предъявляемые к устройствам АЛС. Автоматическая локомо­тивная сигнализация непрерывного типа АЛСН; структурная схема устройств, принцип взаимодействия устройств АЛСН и автостопа. Увязка показаний локо­мотивного светофора с путевыми и станционными сигналами.

Понятие о построении и работе устройств АЛС-ЕН. Общие сведения о назна­чении и работе системы автоматического управления тормозами (САУТ). Устрой­ства безопасности движения на локомотиве.

Тема 2.4. Ограждающие устройства на переездах

Студент должен:

знать назначение и категории переездов; виды и оборудование ограждаю­щих устройств на переездах; назначение кнопок и контрольных ламп на щитке управления автошлагбаумами, действия дежурного по переезду;

уметь по индикации на щитке управления определять место нахождения поезда; правильно пользоваться в соответствующих ситуациях кнопками щитка управления на переезде.

Назначение и категории переездов; виды и оборудование ограждающих уст­ройств на переездах. Принцип работы схемы управления переездными светофо­рами и автошлагбаумами. Щиток управления; назначение кнопок и контрольных ламп, порядок пользования кнопками управления.

Устройство заграждения на переездах; назначение, устройство, принцип ра­боты. Щиток управления ШПС-92; назначение кнопок и контрольных ламп, поря­док пользования кнопками управления устройства заграждения.

Раздел 3. Электрическая централизация стрелок и сигналов (ЭЦ)

Тема 3.1. Назначение и классификация систем ЭЦ

Студент должен:

знать назначение и область применения электрической централизации стрелок и сигналов (ЭЦ); технико-экономические показатели и требования ПТЭ, предъявляемые к работе устройств ЭЦ; виды пультов управления ЭЦ.

Назначение и область применения ЭЦ стрелок и сигналов; технико-экономические показатели; требования ПТЭ, предъявляемые к работе уст­ройств ЭЦ. Способы управления стрелками и сигналами, классификация систем ЭЦ, виды пультов управления.

Тема 3.2. Оборудование станции устройствами ЭЦ

Студент должен:

знать принципы оборудования станции устройствами электрической цен­трализации; осигнализование и маршрутизацию станции, условное обозначение централизованной стрелки;

уметь расставлять светофоры на однониточном плане станции; составлять таблицу зависимостей по враждебности маршрутов и таблицы перечня мар-

шрутов; на двухниточном плане станции расставлять дополнительные рующие стыки на стрелочном переводе по параллельному способу изоляц разветвленной рельсовой цепи.

Принципы осигнализования "и маршрутизации станции, понятие маршру) понятие пошерстной и противошерстной стрелки, плюсового и минусового л ложения стрелки; таблицы зависимостей стрелок и сигналов. Условное обоям* чение централизованной стрелки; принцип разделения станции на изолирова! ные участки и расстановки изолирующих стыков. Оборудование станции рел! совыми цепями, двухниточный план станции.

Практическое занятие № 3

Составление однониточного плана промежуточной станции и таблицы за­висимости по враждебности маршрутов

Практическое занятие М 4

Составление однониточного плана части участковой станции и таблиц пе­речня маршрутов

Практическое занятие № 5, 6 (4 часа)

Составление двухниточного плана части участковой станции

Тема 3.3. Стрелочные электроприводы и управление стрелками

Студент должен:

знать назначение и типы стрелочных электроприводов в системах ЭЦ; требования, предъявляемые к работе стрелочного электропривода; порядок действий ДСП при передаче централизованной стрелки на местное управление;

уметь определять контроль положения переведенной стрелки на пульте управления, работу стрелки на фрикцию; переводить стрелку с помощью курбеля.

Назначение стрелочных электроприводов, требования, предъявляемые к работе стрелочного электропривода; типы электроприводов; их устройство и принцип работы; назначение курбельной заслонки.

Принцип построения схем управления стрелками в электрической центра­лизации, условия перевода стрелки с пульта управления и передачи стрелки на местное управление; порядок действий ДСП при передаче централизованной стрелки на местное управление.

Лабораторное занятие № 6

Исследование и анализ работы электропривода и схемы управления стрелкой

Тема 3.4. Релейная централизация промежуточных станций

Студент должен:

знать этапы работы релейной централизации промежуточных станций, способы замыкания и размыкания маршрутов; особенности построения и рабо­ты системы релейной централизации с центральным питанием; элементы пуль­тов управления релейной централизации РЦЦ и порядок работы ДСП при приеме и отправлении поездов;

уметь правильно пользоваться кнопками аппаратов управления РЦЦ при прие­ме и отправлении поездов; по индикации на аппаратах управления определять ме­стонахождение движущихся поездов по станции и их проследование по маршруту.

Этапы работы релейной централизации промежуточных станций. Способы замыкания и размыкания маршрута. Особенности работы и построения релей­ной централизации РЦЦ. Типы и элементы пультов управления. Порядок дей­ствий ДСП при установке маршрутов приема, отправления поездов и маневро­вого. Отмена маршрута.

Лабораторное занятие № 7

Исследование и анализ действий ДСП и индикации на аппарате РЦЦ при приеме и отправлении поездов

Тема 3.5. Релейная централизация для средних и крупных станций

Студент должен:

знать назначение и особенности построения релейной централизации; на­значение элементов пулы-табло и пульт-манипулятора; принцип построения и этапы работы блочной маршрутно-релейной централизации (БМРЦ); порядок действий ДСП на пульт-манипуляторе и индикацию на выносном табло БМРЦ при установке и размыкании маршрутов приема, отправления и маневровых;

уметь правильно пользоваться кнопками пульт-табло и манипулятора систем МРЦ и БМРЦ при установке маршрутов приема, отправления и маневровых.

Принцип построения релейной централизации с маршрутным управлением стрелками и светофорами. Аппарат управления МРЦ; назначение его элементов, порядок работы при установке поездных, маневровых и вариантных маршрутов.

Блочная маршрутно-релейная централизация (БМРЦ); этапы работы. Пульт-манипулятор; назначение и устройство. Назначение и принцип работы наборной и исполнительной групп. Порядок работы ДСП на аппарате БМРЦ при установке маршрутов и их использовании.

Лабораторное занятие № 8

Исследование и анализ действий ДСП а аппарате БМРЦ и индикации ни носном табло при приеме и отправлении поездов

Тема 3.6. Микропроцессорные системы ЭЦ

Студент должен:

знать элементную базу, принцип построения микропроцессорных сие ЭЦ, функциональные возможности АРМ ДСП.

Элементная база микропроцессорных систем ЭЦ, преимущества применен таких систем. Разновидности, принцип построения и состав оборудования. АР ДСП; назначение, функциональные возможности, установка маршрутов прием отправления и маневрового, принцип отмены маршрута.

Раздел 4. Устройства механизации и автоматизации сортировочных горок

Студент должен:

знать принципы механизации и автоматизации сортировочных станций назначение замедлителей; элементы горочного пульта и порядок работы опе­ратора при роспуске состава с горки;

уметь правильно пользоваться управляющими элементами горочного пульта при установке маршрутов роспуска состава; по индикации на горочном пульте определять правильность процесса роспуска состава с горки.

Назначение и оборудование механизации сортировочных горок; типы за­медлителей и их назначение; принцип и режимы работы систем автоматизации сортировочных горок; назначение элементов горочного пульта и порядок рабо­ты оператора при роспуске состава с горки.

Комплексная механизация и автоматизация сортировочных горок. Дейст­вия оператора по обеспечению безопасности роспуска составов при нормаль­ной работе и при неисправностях устройств механизации и автоматизации на горке.

Лабораторное занятие № 9

Исследование и анализ действий оператора и индикации на горочном пульте управления при задании маршрутов следования отцепов и управлении замедлителями

Раздел 5. Диспетчерская централизация

Студент должен:

знать назначение и виды систем диспетчерской централизации; порядок работы диспетчера и индикацию на аппаратах управления и контроля при ус­тановке маршрутов; функциональные возможности поездного диспетчера АРМ ДНЦ; действия диспетчера по обеспечению безопасности движения по­ездов при нормальной работе и при неисправностях устройств ДЦ;

уметь правильно пользоваться управляющими элементами аппаратов управления и контроля ДЦ при установке маршрутов; по индикации на аппа­ратах управления и контроля ДЦ определять местонахождение поездов, их проследование по участку и процесс установки маршрутов движения поездов.

Назначение и общая характеристика диспетчерской централизации, требо­вания ПТЭ. Разновидности систем ДЦ, их сравнительная оценка. Аппараты управления и контроля, назначение их элементов. Порядок действий диспетче­ра на аппаратах управления при наборе маршрутов. Основные обязанности по­ездного диспетчера и ДСП при эксплуатации устройств ДЦ. АРМ ДНЦ; назна­чение и область применения, функциональные возможности. Лабораторное занятие № Ю

Исследование и анализ действий ДНЦ на пульте-манипуляторе и индикации на табло при задании маршрутов

Раздел 6. Диспетчерский контроль за движением поездов и системы технической диагностики

Студент должен:

знать назначение и характеристику систем диспетчерского контроля (ДК) и технической диагностики; принцип передачи сигнальной информации; принцип построения и возможности систем технической диагностики; требо­вания к ДСП при эксплуатации устройств технической диагностики;

уметь определять состояние контролируемых объектов ДК по индикации на табло ДСП и ДНЦ; считывать информацию, выдаваемую системами технической диагностики.

Назначение устройств ДК. Общая характеристика системы частотного диспетчерского контроля (ДК); структурная схема, принцип передачи инфор­мации с перегона на станцию и на пост ДНЦ. Общие сведения об автоматизи­рованной системе диспетчерского контроля АСДК.

Назначение систем технической диагностики. Структурная схема телекошроля. Система контроля состояния подвижного состава на ходу поезда; назначение, разно­видности, структурная схема, напольное оборудование. Особенности микропроцес­сорной системы контроля технического состояния подвижного состава (КТСМ).

Раздел 7. Безопасность движения поездов при неисправности устройств СЦБ

Студент должен:

знать действия ДСП при штатных неисправностях устройств СЦБ по обеспечению безопасности движения поездов; перечень неисправностей, при которых закрывается пользование устройствами СЦБ.

Обеспечение безопасного движения поездов при полуавтоматической бло­кировке. Организация безопасного движения поездов при автоблокировке, на железнодорожных переездах, при неисправности устройств ЭЦ.

Раздел 8. Связь

Тема 8.1. Общие сведения о железнодорожной связи

Студент должен:

знать виды железнодорожной связи и их назначение; эксплуатационные основы организации железнодорожной связи.

Назначение устройств связи на железнодорожном транспорте. Виды же­лезнодорожной связи и их назначение; эксплуатационные основы организации железнодорожной связи. Перспективные технологии телекоммуникации на же­лезнодорожном транспорте.

Тема 8.2. Линии связи

Студент должен:

знать назначение и классификацию линий связи и их устройство.

Назначение, виды и устройство линий связи; требования, предъявляемые к линиям связи; параметры линий связи; способы увеличения дальности связи.

Тема 8.3. Телефонные аппараты и телефонные коммутаторы

Студент должен:

знать принцип телефонной передачи; конструкцию телефонного аппарата; назначение и принцип работы телефонных коммутаторов;

уметь пользоваться всеми видами телефонных аппаратов и коммутаторов.

Принцип телефонной передачи. Конструкция телефона и микрофона; схе­мы телефонной передачи. Устройство телефонного аппарата.

Виды и назначение телефонных коммутаторов. Порядок пользования ими. Практическое занятие № 7

Изучение устройства и порядка работы телефонного аппарата и коммута­тора станционной связи

Тема 8.4. Автоматическая телефонная связь

Студент должен:

знать принципы автоматического соединения абонентов;

уметь пользоваться автоматической телефонной связью (АТС)по сети же­лезных дорог.

Принципы автоматизации телефонной связи на железнодорожном транс­порте. Принципы автоматического соединения абонентов; порядок пользования автоматической связью по сети железных дорог. Общие сведения об АТС раз­личных систем; достоинства цифровых коммутационных станций АТСЦ.

Тема 8.5. Телеграфная связь

Студент должен:

знать принцип организации телеграфной связи. Содержание учебного материала

Назначение и принцип организации телеграфной связи. Принцип работы телеграфных аппаратов и их типы.

Тема 8.6. Передача данных на железнодорожном транспорте

Студент должен:

иметь представление об особенностях построения сети передачи данных на железнодорожном транспорте.

Назначение и организация передачи данных на железнодорожном транс­порте. Аппаратура, каналы передачи, структурные схемы передачи данных. Се­ти передачи данных для железных дорог (СПД).

Тема 8.7. Многоканальные системы передачи

Студент должен:

знать методы организации и принципы разделения каналов связи.

Архитектура первичных сетей связи на железнодорожном транспорте. Ме­тоды организации и принципы разделения каналов связи. Принципы построе­ния и назначение аналоговых и цифровых многоканальных систем передачи.

Тема 8.8. Технологическая телефонная связь

Студент должен:

знать назначение всех видов оперативно-технологической связи ОТС; требования, предъявляемые к ОТС;

уметь пользоваться всеми видами оперативно - технологической связи.

Назначение видов оперативно - технологической связи; требования, предъ­являемые к ОТС. Принцип организации и состав оборудования ОТС. Цифровые системы ОТС.

Практическое занятие № 8

Изучение работы приборов поездной диспетчерской связи и порядка поль­зования ими

Тема 8.9. Радиосвязь

Студент должен:

знать назначение и виды радиосвязи на железнодорожном транспорте;

уметь пользоваться различными видами железнодорожной радиосвязи.

Направления модернизации железнодорожной радиосвязи. Назначение и виды радиосвязи на железнодорожном транспорте. Требования, предъявляемые к железнодорожной радиосвязи. Способы организации различных видов радио­связи. Порядок пользования поездной и станционной радиосвязью.

1. , Борисов автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1991.

2. Казаков регулирует движение поездов. М.: Транс­порт, 1986.

3. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Феде­рации. М.: Транспорт, 2000.

4. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Феде­рации. М.: Техинформ, 2000.

5. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации. М.: Техинформ, 2000.

6. Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при про­изводстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ. ЦШ/530. М.: Трансиздат, 1998.

7. Кондратьева и трансмиттеры: Иллюстрированное учебное пособие . М.: УМК МПС России, 2002.

8. Готовится к изданию учебник: , Ромашкова регулирования движения поездов. М.: УМК МПС России.

9. «Сигнализация». Обучающе-контролирующая мультимедийная компью­терная программа. УМК МПС России, 2000.

Любая система регулирования движения поездов имеет сложную структуру, которая состоит из большого числа элементов, связанных между собой электрическими линиями.

В зависимости от выполняемых функций в системах регулирования движения поездов используются следующие электрические элементы: датчики , фильтры , реле , трансмиттеры , стабилизаторы , усилители , дешифраторы , электродвигатели и другие.р>

Электрический датчик предназначен для преобразования неэлектрических величин в электрические и осуществляет качественное преобразование воздействия. Они позволяют регистрировать изменение состояния контролируемого объекта. Примером датчиков могут служить, с помощью которой контролируется прибытие поезда на станцию при полуавтоматической блокировке, а также рельсовая цепь , с помощью которой контролируется наличие или отсутствие подвижной единицы на участке пути.

Электрический фильтр пропускает электрические сигналы одной частоты и препятствует пропуску сигналов других частот. Используются в частотных системах регулирования, в которых по ограниченному числу физических линий передается большое число сигналов управления и контроля.

Реле преобразует электрическую величину в механическую (движение якоря), которая обеспечивает размыкание, либо замыкание контактов вторичной электрической цепи. С помощью реле обеспечиваются различного рода зависимости в электрических цепях.

Трансмиттер вырабатывает кодовые сигналы (комбинации импульсов), используемые в работе систем регулирования движения поездов.

Стабилизатор поддерживает постоянство выходной величины при изменении входной величины в допустимых пределах.

Усилитель служит для повышения амплитуды электрических сигналов и осуществляет количественное преобразование воздействия.

Дешифратор расшифровывает принятый код и передает воздействие на последующий элемент, осуществляя качественное преобразование сигнала.

Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическое движение с целью воздействия на объект управления или регулирования.

К элементам систем регулирования движения предъявляется ряд общих требований. Все элементы должны быть простыми по конструкции и принципу действия, обладать высокой надежностью действия и защищенностью от воздействия помех, иметь малые габаритные размеры и массу, легко заменяться и быть доступными для ремонта и профилактического обслуживания. При отказе элемента должны исключаться состояния системы, опасные для движения поездов. К элементам, устанавливаемым на локомотивах и в на путях предъявляются дополнительные требования по виброустойчивости, пыле- и влагозащищенности.

Реле

В системах регулирования движения поездов применяются реле - электромеханические или электронные устройства, с помощью которых производят различные переключения в электрических цепях для осуществления схемных зависимостей между состоянием пути, положением стрелок и показанием сигналов, что необходимо для обеспечения безопасности движения поездов.

Реле представляет собой элемент, в котором при плавном изменении входной величины (тока, напряжения) происходит скачкообразное изменение выходной величины вследствие размыкания или замыкания контактов у контактных реле, либо изменения внутреннего электрического или магнитного сопротивления у бесконтактных реле. В зависимости от рода тока в первичной (управляющей) цепи реле бывают постоянного и переменного тока .

Наибольшее распространение получили, у которых скачкообразное изменение тока в выходной цепи достигается ее физическим разрывом вследствие размыкания контактов. Такие реле просты и надежны в работе и обеспечивают независимую одновременную коммутацию большого числа выходных цепей.

При протекании электрического тока по обмотке катушки (3) возникает магнитное поле, которое действует на подвижный якорь (2) , притягивая его к сердечнику (4) и переключая связанные с якорем контакты (1) . Такое реле имеет два устойчивых состояния: рабочее (включенное), при котором реле возбуждено и якорь его притянут, при этом замкнуты верхние (фронтовые) контакты; нерабочее (выключенное), при котором реле обесточено и якорь отпущен, при этом замкнуты нижние (тыловые) контакты.

Реле, у которого якорь притягивается к катушке при прохождении тока в любом направлении, называется. Реле, у которого якорь переключается в зависимости от направления тока, проходящего по катушке, называется.

По степени надежности реле делят на классы . Класс надежности определяется наличием гарантии возврата якоря при выключении тока в обмотке реле, несвариваемостью контактов, защищенностью контактной системы (открытая, закрытая). В системах регулирования движения применяются реле не ниже второго класса.

По времени срабатывания реле подразделяются на быстродействующие (время срабатывания до 0,03 с), нормальнодействующие (время срабатывания до 0,2 с) и медленнодействующие (время срабатывания до 1,5 сек).

Трансмиттеры

Трансмиттеры используются в устройствах автоматики и телемеханики в качестве генераторов импульсов. Они служат для преобразования непрерывного постоянного или переменного тока в импульсный. Наибольшее распространение получили трансмиттеры маятниковые МТ и кодовые КПТ .

вырабатывают равномерные импульсы постоянного тока и используются для импульсного питания рельсовых цепей (МТ-1) и для получения мигающего режима горения огней светофоров (МТ-2) .

применяются в системах кодовой автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации для формирования кодовых импульсов, посылаемых в рельсовую цепь. КПТ формируют циклические кодовые комбинации трех видов:

• код «З» – три импульса в течение одного цикла – соответствует зеленому огню путевого светофора;
• код «Ж» – два импульса в течение одного цикла – соответствует желтому огню путевого светофора;
• код «КЖ» один импульс в течение одного цикла – соответствует красному огню путевого светофора.

Существенными недостатками контактных реле и электромеханических трансмиттеров являются зависимость срока службы от числа срабатываний и невысокое быстродействие из-за наличия механической части, обладающей инертностью.

В настоящее время в устройствах СЦБ получили широкое распространение электронные приборы на полупроводниковой, интегральной и микропроцессорной базе, которые отличаются высокой отказоустойчивостью, быстротой срабатывания, малогабаритностью. Элементами таких приборов служат диоды , транзисторы , интегральные схемы , микропроцессоры . Примерами таких приборов могут служить, пришедшие на смену маятниковым трансмиттерам, и.

Аппаратура электропитания устройств СЦБ

Электропитание устройств железнодорожной автоматики и телемеханики осуществляется от высоковольтно-сигнальной линии напряжением 6 или 10 кВ, а также от электрических сетей напряжением 220 или 380 В. В системах питания устройств СЦБ используются трансформаторы , выпрямители , преобразователи и аккумуляторные батареи .

Трансформаторы служат для понижения или повышения напряжения переменного тока. На железной дороге трансформаторы используются для питания переменным током различных цепей автоблокировки и электрической централизации.

Трансформаторы подразделяются на:

• линейные – служат для понижения высокого напряжения (6 – 10 кВ) до более низкого (220 или 110 В). Такие трансформаторы устанавливаются, либо и могут иметь масляное охлаждение;
• путевые – служат для питания кодовых рельсовых цепей переменного тока. Первичная обмотка таких трансформаторов включается в сеть напряжением 220 или 110 В, а со вторичной секционированной обмотки можно снимать различные величины напряжений.
• сигнальные – предназначены для питания светофорных ламп. Первичная обмотка рассчитана на напряжение 220 или 110 В, на вторичной обмотке можно получить напряжение 18, 20 или 38 В;
• релейные – применяются в станционных рельсовых цепях переменного тока в качестве повышающих;
• силовые – применяются для питания исполнительных устройств электрической централизации. Обеспечивают мощность в цепи потребителей до 25 кВт.

служат для преобразования однофазного переменного тока в постоянный. В устройствах СЦБ они предназначены для работы с аккумуляторными батареями по буферной системе и непосредственно для питания релейных цепей постоянным током.

Выпрямитель состоит из понижающего трансформатора и выпрямительного столбика , либо выпрямительного моста . Первичную обмотку трансформатора включают в цепь переменного тока 110 или 220 В частотой 50–75 Гц. Вторичную обмотку подключают к выпрямительному мосту. С выхода выпрямителя получают выпрямленный постоянный ток.

Для аварийного питания цепей постоянного тока используются в стеклянных сосудах. Напряжение на одном полностью заряженном аккумуляторе 2,2 В; номинальная емкость 80 А-ч. Отдельные аккумуляторы объединяются в, что позволяет увеличить общее напряжение и (или) емкость.

Для зарядки аккумуляторных батарей используется (ЗБУ). Оно может работать в буферном режиме или в режиме форсированного заряда батареи. Переход из одного режима в другой происходит автоматически. При снижении напряжения на аккумуляторе до 2,1 В устройство начинает работать в режиме форсированного заряда, в случае повышения напряжения до 2,5 В оно переключается на буферный режим.

электромагнитные статические и полупроводниковые предназначены для преобразования переменного тока частотой 50 Гц в переменный ток частотой 25 или 75 Гц и используются для питания рельсовых цепей.

Системы электроснабжения устройств СЦБ

Устройства СЦБ относятся к электропотребителям I категории , нарушение работы которых может создать угрозу безопасности движения, привести к сбою в графиках движения, повреждению оборудования и т.д. В связи с этим электропитание устройств СЦБ всегда происходит от одного из двух независимых источников – основного или резервного .

В настоящее время применяют две системы питания: батарейную (смешанную) и безбатарейную .

Основное электропитание устройств СЦБ в обеих системах осуществляется от трехпроводной воздушной напряжением 6 или 10 кВ, сооружаемой вдоль железнодорожного пути на отдельных опорах.

Резервное питание в смешанной системе осуществляется от аккумуляторных батарей, размещаемых в специальных, а в безбатарейной – от, подвешиваемой на опорах контактной сети на дополнительных боковых кронштейнах. В случае прекращения подачи переменного тока от основной высоковольтной линии происходит автоматическое переключение питания приборов сигнальной установки на аккумуляторную батарею (на участках с автономной тягой) или на резервную высоковольтную линию (на участках с электротягой). Переход с основного на резервное питание и обратно должен переходить за время не более 1,3 с (ПТЭ, Приложение 4, п.1 ). Питание потребителей от аккумуляторной батареи при смешанной системе должно обеспечиваться в течение не менее 8 часов при условии, что основное электропитание не отключалось в предыдущие 36 часов.

Устройства ЭЦ крупных станций относятся к потребителям особой группы, т.к. в современных релейных схемах нельзя допускать даже кратковременные (менее 1 с) перерывы в электропитании, приводящие, например, к размыканию цепей самоблокировки. Кроме того всегда должна оставаться возможность управления с пульта пригласительными сигналами светофоров и получения хотя бы минимальной информации на табло о занятости участков приближения и станционных путей.

Электроснабжение устройств ЭЦ крупных станций осуществляется по безбатарейной системе с местным резервированием . Устройства ЭЦ получают электропитание от двух независимых источников (фидеров) питания от внешних сетей, состояние которых контролируется на табло дежурного по станции. Для аварийного питания аппаратуры ЭЦ (в случае отсутствия напряжения в обоих фидерах) предусматривается местное резервное питание от и контрольной батареи . Назначение контрольной батареи состоит в поддержании питания реле, имеющих цепи самоблокировки, на время, необходимое для запуска дизель-генератора, и осуществлении резервного питания ламп красных и пригласительных огней входных светофоров. С момента восстановления питания на одном из фидеров электростанция ДГА выключается.

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные элементы систем интервального регулирования и их назначение.
2. Каково назначение реле и какие их виды применяются в системах регулирования движения?
3. Для чего служат трансмиттеры и какие они бывают?
4. Какие устройства электропитания используются в системах регулирования движения?
5. Назовите основные виды систем электропитания устройств СЦБ.

Карелин Денис Игоревич @ Орехово-Зуевский железнодорожный техникум имени В.И.Бондаренко - 2016