Эффективность применения СЖАТ

Параметры РЦ

Рельсовая цепь является основным элементом совр. систем АиТ, регулирующих движение поездов на железных дорогах. Она выполняет функции датчика информации о свободности и целости рельсового пути изолированного участка, а также используется в качестве телемеханического канала связи между проходными светофорами и между путевыми и локомотивными устройствами.

Рц наз. совокупность рельсовой линии и аппаратуры, подключаемой к ней в начале и конце. Проводами рельсовой линии РЛ служат рельсы. РЛ - электрическая цепь с равномерно распределенными параметрами. Изоляцией между проводами РЛ явл. шпалы, балласт и земляное полотно.

Первичные параметры РЛ. РЛ состоит из отдельных рельсовых звеньев, электрич. Соединенных между собой в пределах одной РЦ. На основе опытных данных установлены границы изменения уд. километрич. Сопротивления РЦ на пост. токе в зависимости от состояния стыков и температуры окруж. среды: 0.3-0.6 Ом\км при штепсельных соединит; 0.1-0.2 Ом\км при стальных приварных.

В общем случае РЛ рассматривают в виде 2 цепей «рельс-земля», связ. Взаимной индуктивностью и соотв. Значением взаимоиндуктивности. Полное уд. килом. Сопротивление переем. току явл. комплексным:

Zl=(z1+z2-2zm)l

Для симметричной:

Zl=2(z1-zm)

Удельное сопротивление 2 параллельно включенных одинаковых рельсов:

Zэ=1/2(z1+zm)=1/4zE²

Где Е-коэф., учит взаимоиндукцию между рельсами.

Сопротивление изоляции явл распределенным параметром. Обычно его выражают через уд сопротивление, включенное между рельсами, отнесенное к 1 км РЛ. Нормативное значение- 1 ом*км.

Проводимость изоляции - величина, обратная сопротивлению изоляции.

Коэффициент. поверхностной проводимости m характеризует отношение между составляющими сопротивления изоляции в сим рельсовых цепях.

Первичные параметры существенно влияют на уровень сигнала на входе путевого приемника.

11 Станционные рельсовые цепи. [метода]

Для контроля стрелочных секций в горловине станции применяют разветвленные рельсовые цепи. Особенность разветвленных рельсовых цепей, усложняющая их работу, заключается в том, что один источник питает несколько путевых приемников.

Разветвленные рельсовые цепи устраиваются а пределах стрелочных переводов и глухих пересечений. Конструкция разветвленных рельсовых цепей более сложная, так как на стрелочном переводе требуется установка дополнительных изолирующих стыков и стрелочных соединителей. Дополнительные изолирующие стыки на стрелочном переводе исключают электрическое соединение рельсовых нитей между собой. Стрелочные соединители обеспечивают ответвления стрелочного перевода к электрической схеме рельсовой цепи. Подключение может быть параллельное или параллельно-последовательное. Параллельное подключение требует меньшего числа изолирующих стыков и получило преимущественное распространение. В схеме рельсовой цепи (рисунок 1) в нормальном режиме через стрелочный соединитель ток рельсовой цепи не проходит, следовательно, обрыв стрелочного соединителя не вызовет выключения путевого реле рельсовой цепи при вступлении поезда на ответвление.

В схеме, приведенной на рисунке 2, дополнительные изолирующие стыки установлены так, что в нормальном режиме работы рельсовой цепи ток проходит через соединитель. Повреждение соединителя (обрыв) вызовет выключение путевого реле. Недостатком такой схемы разветвленной рельсовой цепи является установка дополнительных стыков по плюсовому положению стрелки. На главных путях станции такую схему стрелочного перевода применять не рекомендуется, так как не обеспечивается устойчивая работа автоматической локомотивной сигнализации. Схема используется для секций, по которым кодирование не предусмотрено.

Для секций, по которым предусмотрено кодирование по основному направлению, применяют схему по рисунку 1, но с целью повышения безопасности движения на ответвлениях, примыкающих к приемоотправочным путям, устанавливают дополнительную аппаратуру релейных концов. В схемах ЭЦ используется проверка состояния всех реле одной разветвленной рельсовой цепи.

В разветвленной рельсовой цепи не должно быть более трех путевых реле, при этом длины ответвлений с релейными трансформаторами не должны отличаться более, чем на 200 м, считая от точки разветвления до конца ответвления.

Схемы рельсовых цепей, приведенные на рисунках 1 и 2, питаются переменным током частотой 50 Гц.

Маршрутные замыкания

Невозможность перевода входящих в маршрут стрелок или открытия сигнала враждебного маршрута при открытом сигнале, ограждающем установленный маршрут, обеспечивается замыканием маршрута. При замыкании маршрута происходит отключение пусковых реле схем управления электроприводами стрелок маршрута и размыкание цепей установки враждебных маршрутов.

Электрическими схемами замыкания и размыкания маршрута предусмотрены две ступени замыкания маршрутов: предварительная и окончательная. Если ДСП устанавливает маршрут предварительно, до вступления поезда на участок перед светофором, то он имеет возможность сразу после закрытия сигнала переводить стрелки, использовать их в другом маршруте, установить враждебный предыдущему маршрут.

Если сигнал открывается при наличии поезда на участке приближения или поезд уже вступил на участок перед открытым сигналом на расстоянии менее расчетного тормозного пути, то освобождать стрелки от замыкания закрытием светофора нельзя, так как это создает возможность движения поезда по незамкнутым стрелкам, перевода стрелки перед движущимся поездом на занятый путь или другие ситуации, угрожающие безопасности движения. Необходима вторая ступень замыкания -окончательное или полное замыкание.

В режиме окончательного замыкания стрелки могут быть освобождены от замыкания тремя способами.

Нормальное размыкание. Поезд полностью проследовал по маршруту.

Отмена маршрута с выдержкой времени. Поезд остановился перед закрытым светофором. Замыкание снимается через 5,5 минуты после закрытия сигнала.

3. Искусственное размыкание маршрута. Поезд остановился на участках, входящих в маршрут, или по какой либо причине не произошло размыкание секции маршрута. Стрелки освобождаются от замыкания через 3,5 минуты после нажатия ДСП кнопки искусственного размыкания маршрута.

В ЭЦМС на каждую группу маршрутов устанавливается замыкающее реле (рис. 3): НПЗ и Ч03 - для нечетной горловины и ЧПЗ и НОЗ - для групп маршрутов четной горловины. В исходном состоянии замыкающие реле включены через тыловые контакты сигнальных реле своей группы маршрутов и выключаются этими контактами при открытии сигнала. Контакты замыкающих реле размыкают цепи пусковых стрелочных реле и сигнальных реле враждебных групп маршрутов. При размыкании маршрута реле 3 включается через тыловой контакт сигнального реле и фронтовой контакт реле 2М.

Для определения режимов замыкания и контроля фактического проследования поезда по маршруту устанавливается два комплекта маршрутных реле: Ч1М, Ч2М и HIM, Н2М, работающие при реализации маршрутов приема и отправления в своей горловине станции. Нормально маршрутные реле включены по цепи самоблокировки через контакты сигнальных реле и включенные им параллельно контакты повторителей путевых реле соответствующих участков приближения. В режиме окончательного замыкания маршрутные реле выключаются контактами Н1ИП (в маршрутах приема) или НОИП (в маршрутах отправления).

При использовании маршрута поездом включение IM в момент освобождения поездом участка приближения (контакт Н1ИП или НОИП) и вступления его на секции маршрута (тыловой контакт МНСП) происходит через тыловой контакт соответствующего установленному маршруту замыкающего реле. Реле Н2М включается с контролем включения HIM (поезд вступил на секции маршрута), МНСП (поезд освободил секции маршрута), выключения НОИП (в маршрутах приема поезд находится на приемо-отправочном пути) или Н1ИП (в маршрутах отправления поезд находится на первом участке удаления). После включения реле IM и 2М самоблокируются.

Использование в схемах маршрутных реле контакта медленнодействующего на притяжение повторителя путевых реле изолированных секций станций МНСП исключает срабатывание 2М при кратковременной потере шунта подвижной единицей. Включение контактов общего известителя приближения маршрутов отправления НОИП и реле-известителя I участка приближения упрощает построение схем, позволяя использовать одни и те же контакты для контроля участков приближения, удаления и приемо-отправочных путей. Так, в маршрутах отправления реле НОИП является прибором, контролирующим состояние участка приближения перед открытым выходным светофором, т.е. приемо-отправочного пути. В маршрутах приема оно же контролирует путь приема.

При сквозном пропуске по главному пути вследствие больших скоростей тормозной путь увеличивается. Окончательное замыкание маршрута отправления при этом происходит уже при вступлении поезда на маршрут приема. Это обеспечивается параллельными цепями из контактов ЧПЗ, МЧСП и Ч1КМ.

0тмена окончательно замкнутого маршрута происходит автоматически с выдержкой времени 5,5 мин. Для этого в ЭЦМС установлены реле ЧРИ, НРИ, их повторитель ОРИ, блок СВШ с включенным на его выходе реле ВВ. В окончательно замкнутом маршруте закрытие сигнала вызывает включение ЧРИ или НРИ через тыловые контакты соответствующего сигнального и замыкающего реле. Реле ОРИ фиксирует начало выдержки времени и занятие блока СВШ. При включенном реле ОРИ производить разделку другого маршрута невозможно, так как размыкается тыловой контакт ОРИ в цепи включения РИ. Так исключается возможность отмены маршрутов с уменьшенной выдержкой времени.

Блок СВШ содержит: вибропреобразователь, состоящий из вибратора, трансформатора, диодов для повышения напряжения постоянного тока с 24 до 105 В; стабилитрон с напряжением зажигания 105 В; конденсатор С для накопления заряда через настроечные резисторы блока. После заряда конденсатора до напряжения срабатывания стабилитрона включается реле ВВ. По второй обмотке реле ВВ самоблокируется и остается включенным до выключения реле РИ, т.е. до момента разделки маршрута.

Контакты реле ВВ включают по отдельной цепи реле 2М. Далее последовательно включаются реле 3 и 2М и выключается реле РИ. Последнее выключает реле ОРИ, которое накладывает шунт на конденсатор, снимая остаточный заряд, и отключает блок СВШ.

В третьем способе размыкания при вступлении поезда на маршрут и выключении МНСП происходит выключение реле РМ. Встречное включение обмоток 1-5 и 4—2 обеспечивает выключение цепи самоблокировки реле РИ. Автоматическая отмена маршрута прекращается и может произойти только с участием ДСП, т.е. после возбуждения реле РИ через контакт кнопки НИРК. Далее схемы работают как при втором способе размыкания.

Маршрутные реле

Реле 1М и 2М предназначены для замыкания секций на трассе маршрута, а также для их размыкания при движении подвижного состава по маршруту при отмене или искусственное разделке маршрута. На каждую изолированную секцию предусматривают два маршрутных реле, которые устанавливают в блоках СП и УП. Реле М имеет раздельное включение обмоток. Нижние обмотки используют в цепях самоблокировки, а верхние связаны с цепями МС, 1М и 2М межблочных соединений. При отсутствии заданных маршрутов секция разомкнута, так как реле М получают питание по цепям самоблокировки. Замыкающее реле З также включено, являясь общим повторителем соответствующих маршрутных реле. При задании маршрута реле М выключаются тыловыми контактами, сработавших реле КС. Реле М отключают реле З, происходит замыкание маршрута. В системе БМРЦ используется секционное размыкание маршрута. Для защиты от ложного размыкания каждая секция размыкается с проверкой размыкания предыдущей секции, занятие подвижным составом данной секции, освобождения данной секции и занятие следующей. Схема включения маршрутных реле симметрично. При отмене маршрута и искусственной разделке маршрутные реле включаются посредством реле разделки Р.

Эффективность применения СЖАТ

Системы железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) являются эффективным средством совершенствования организации перевозочного процесса. Наибольший эффект от их применения достигается в комплексе мероприятий по реконструкции путевого развития и тяги в условиях концентрации управления процессами перевозок. Эффективность внедрения СЖАТ оценивают по их влиянию на пропускную способность, участковую скорость, капитальные затраты, эксплуатационные расходы, степень безопасности движения поездов, производительность и условия труда.

Наличной пропускной способностью железнодорожного участка по перегонам называется число поездов (пар поездов), которое может быть пропущено по участку в единицу времени (сутки, часы).

Пропускная способность перегона определяется временем хода поездов по перегону, которое зависит от мощности и технического состояния локомотивов, напряжения в контактной сети, использования двойной тяги или подталкивания, массы поездов, плана, профиля и технического состояния пути, установленных скоростей движения. Перегон с минимальной пропускной способностью (ограничивающий) определяет результативную пропускную способность участка в целом.

Чем меньше отношение скоростей грузового v_r и пассажирского v_n поездов А = Vr/Vn, тем чаще возникает необходимость обгонов и боль-ле требуется путей на промежуточных станциях. Ограниченное число последних и необходимость станционных интервалов снижают пропускную способность участка. Станционными интервалами называют минимальные промежутки времени для выполнения операций по приему, отправлению или про пуску поездов через станцию. Их определяют для каждого подхода к станции отдельно для грузовых и пассажирских поездов по утвержденной МПС методике.

При этом учитывают: средства сигнализации и связи при движении поездов на перегонах; способ управления стрелками и сигналами; расположение путей, сигналов, стрелочных постов и помещения дежурного по станции; план и профиль подходов; серии поездных локомотивов, категории поездов, массу и длину составов; тормозные пути; порядок и способ выдачи машинистам разрешений на занятие перегона.

Существенное увеличение пропускной способности однопутных участков достигается при пакетном пропуске поездов (рис. 1.1, а), когда поезда следуют в одном направлении группой (пакетом) с минимальным межпоездным интервалом I, по сравнению с непакетным их пропуском (рис. 1.1,6). Однако пакетное движение требует увеличения числа станционных путей для обгона и скрещения поездов, что вынуждает использовать частично пакетный их пропуск. Изменяя при построении графика время отправления поездов со станций участка, станций обгонов и скрещений, пропуская поезда без остановок или с остановками, можно изменять пропускную способность и другие показатели работы участка.

Сложная зависимость пропускной способности от большого числа факторов делает аналитические расчеты пропускной способности приближенными. Сначала ее рассчитывают для параллельного графика при грузовых поездах установленной массы, а в случае преобладания пассажирского (пригородного) движения — при пассажирских (пригородных) поездах. Далее пропускную способность распределяют между поездами разных категорий с использованием коэффициентов съема, которые показывают, сколько поездов при параллельном графике "снимает" один поезд данной категории. Однако такой способ расчета не позволяет учесть все особенности участков и другие факторы. Поэтому реальную пропускную способность участка можно определить только построением нормативного графика движения поездов. Нормативы такого графика ежегодно устанавливает МПС с учетом изменения технического оснащения железных дорог и технологии работы, а также рекомендаций научно-исследовательских организаций. Графики составляют графисты отделений и управлений дорог, которые дважды в год собираются в МПС для согласования пропуска поездов. Вычислительная техника облегчает эту работу, но ее результаты целиком определяются квалификацией графистов.

Поезда на графике показывают в следующем порядке: сначала пассажирские, затем ускоренные грузовые и остальные грузовые. Схема движения пассажирских поездов, включая пригородные, должна предусматривать постоянство расписаний основных поездов на достаточно длительный период (два-три года). При этом стремятся сохранить время отправления наибольшего числа пассажирских поездов круглогодичного обращения с начальных станций, отправление дальних поездов из крупных городов в вечерние часы и прибытие на конечные пункты утром. Особое внимание уделяют своевременной доставке рабочих к началу рабочего дня пригородными поездами. Резкое уменьшение пассажиропотока по мере удаления от головной станции обусловливает зонный график движения пригородных поездов. Кроме того, необходимо учитывать изменение пассажиропотока по периодам года, дням недели и времени суток.

Схему движения местных поездов (сборные, вывозные и др.) выбирают исходя из условий организации грузовой работы станций с учетом согласования с технологическими процессами работы подъездных путей и промышленных предприятий.

Движение грузовых поездов на графике изображают равномерно в течение суток, что создает условия ритмичной работы всего направления.

При значительных колебаниях размеров движения график делят на основное (ядро) и дополнительные расписания. Основное расписание обеспечивает стабильные размеры движения, а дополнительные используют в периоды роста размеров перевозок. На ядро ориентируется система использования локомотивов и основного контингента локомотивных бригад, а дополнительные "нитки" графика обеспечиваются тяговыми средствами на основе оперативного регулирования.

Таким образом, с нормативным графиком движения увязывают оборот локомотивов, режим работы локомотивных бригад, последовательность занятия перронных и приемо-отправочных путей. Соблюдение графика обеспечивает наибольшую пропускную способность и достижение наилучших показателей работы железнодорожного участка. Поэтому организация движения с наименьшими отклонениями от графика является основной задачей поездных диспетчеров.

Пропускную способность станции считают соответствующей заданным размерам движения, если коэффициент загрузки наиболее загруженного ее элемента не превышает 0,75:

К =(T/1440)— Tp,

где Т — длительность занятия элемента всеми передвижениями за сутки, мин; Та — затраты времени на постоянные операции, мин.

К постоянным операциям относят операции, длительность выполнения которых не зависит от размеров движения и задается по нормам и хронометражу (обслуживание локомотивного и вагонного хозяйств, погрузочных пунктов, а также ремонт пути, контактной сети и других устройств).

Элемент включает в себя стрелки, которые не могут быть использованы одновременно в двух передвижениях. В горловине для выявления наиболее загруженного выделяют несколько элементов. Продолжительность занятия элемента передвижением данной категории г/ зависит от следующих факторов: времени на приготовление маршрута и передачу сигнала, разрешающего дви

Параметры РЦ

Рельсовая цепь является основным элементом совр. систем АиТ, регулирующих движение поездов на железных дорогах. Она выполняет функции датчика информации о свободности и целости рельсового пути изолированного участка, а также используется в качестве телемеханического канала связи между проходными светофорами и между путевыми и локомотивными устройствами.

Рц наз. совокупность рельсовой линии и аппаратуры, подключаемой к ней в начале и конце. Проводами рельсовой линии РЛ служат рельсы. РЛ - электрическая цепь с равномерно распределенными параметрами. Изоляцией между проводами РЛ явл. шпалы, балласт и земляное полотно.

Первичные параметры РЛ. РЛ состоит из отдельных рельсовых звеньев, электрич. Соединенных между собой в пределах одной РЦ. На основе опытных данных установлены границы изменения уд. километрич. Сопротивления РЦ на пост. токе в зависимости от состояния стыков и температуры окруж. среды: 0.3-0.6 Ом\км при штепсельных соединит; 0.1-0.2 Ом\км при стальных приварных.

В общем случае РЛ рассматривают в виде 2 цепей «рельс-земля», связ. Взаимной индуктивностью и соотв. Значением взаимоиндуктивности. Полное уд. килом. Сопротивление переем. току явл. комплексным:

Zl=(z1+z2-2zm)l

Для симметричной:

Zl=2(z1-zm)

Удельное сопротивление 2 параллельно включенных одинаковых рельсов:

Zэ=1/2(z1+zm)=1/4zE²

Где Е-коэф., учит взаимоиндукцию между рельсами.

Сопротивление изоляции явл распределенным параметром. Обычно его выражают через уд сопротивление, включенное между рельсами, отнесенное к 1 км РЛ. Нормативное значение- 1 ом*км.

Проводимость изоляции - величина, обратная сопротивлению изоляции.

Коэффициент. поверхностной проводимости m характеризует отношение между составляющими сопротивления изоляции в сим рельсовых цепях.

Первичные параметры существенно влияют на уровень сигнала на входе путевого приемника.

11 Станционные рельсовые цепи. [метода]

Для контроля стрелочных секций в горловине станции применяют разветвленные рельсовые цепи. Особенность разветвленных рельсовых цепей, усложняющая их работу, заключается в том, что один источник питает несколько путевых приемников.

Разветвленные рельсовые цепи устраиваются а пределах стрелочных переводов и глухих пересечений. Конструкция разветвленных рельсовых цепей более сложная, так как на стрелочном переводе требуется установка дополнительных изолирующих стыков и стрелочных соединителей. Дополнительные изолирующие стыки на стрелочном переводе исключают электрическое соединение рельсовых нитей между собой. Стрелочные соединители обеспечивают ответвления стрелочного перевода к электрической схеме рельсовой цепи. Подключение может быть параллельное или параллельно-последовательное. Параллельное подключение требует меньшего числа изолирующих стыков и получило преимущественное распространение. В схеме рельсовой цепи (рисунок 1) в нормальном режиме через стрелочный соединитель ток рельсовой цепи не проходит, следовательно, обрыв стрелочного соединителя не вызовет выключения путевого реле рельсовой цепи при вступлении поезда на ответвление.

В схеме, приведенной на рисунке 2, дополнительные изолирующие стыки установлены так, что в нормальном режиме работы рельсовой цепи ток проходит через соединитель. Повреждение соединителя (обрыв) вызовет выключение путевого реле. Недостатком такой схемы разветвленной рельсовой цепи является установка дополнительных стыков по плюсовому положению стрелки. На главных путях станции такую схему стрелочного перевода применять не рекомендуется, так как не обеспечивается устойчивая работа автоматической локомотивной сигнализации. Схема используется для секций, по которым кодирование не предусмотрено.

Для секций, по которым предусмотрено кодирование по основному направлению, применяют схему по рисунку 1, но с целью повышения безопасности движения на ответвлениях, примыкающих к приемоотправочным путям, устанавливают дополнительную аппаратуру релейных концов. В схемах ЭЦ используется проверка состояния всех реле одной разветвленной рельсовой цепи.

В разветвленной рельсовой цепи не должно быть более трех путевых реле, при этом длины ответвлений с релейными трансформаторами не должны отличаться более, чем на 200 м, считая от точки разветвления до конца ответвления.

Схемы рельсовых цепей, приведенные на рисунках 1 и 2, питаются переменным током частотой 50 Гц.