Филиал «Горьковская железная дорога»

ОАО «РЖД»

Филиал «Горьковская железная дорога»

Нижегородское подразделение

Горьковского учебного центра профессиональных квалификаций

 

 

Конспект лекций по предмету

«Локомотивные системы безопасности»

для подготовки к экзамену (зачёту) по профессии:

«ВД»

НП ГУЦПК 2015

Введение

Осуществление контроля скорости движения поезда встречает ряд трудностей. Скорость поезда должна выбираться в зависимости от расстояния до хвоста, идущего впереди поезда и тормозного пути, но в жизни все намного сложнее. Местоположение хвоста впереди идущего поезда могли определить только напольные устройства, получившие название – автоблокировка. Суть работы блокировки проста: перегон разбивают на отдельные куски – блок-участки (длиной от 900 метров до 3 км), каждый блок-участок ограничен светофором. Аппаратура определяет занятость блок-участка. Если участок занят, то светофор загорается красным. При этом предыдущий светофор загорится желтым огнем, а предыдущий желтому – зеленым огнем.

Машинист воспринимает сигналы светофоров глазами, а у локомотивной аппаратуры глаз нет, т.е. возникает проблема передачи информации от путевых устройств автоблокировки на ЛУБ. Для передачи информации о сигнале светофора на локомотив применяется автоматическая локомотивная сигнализация - АЛС.

Локомотивные устройства безопасности (ЛУБ) предназначены для выполнения трех основных функций:

• Контроль скоростного режима ведения поезда;
• Контроль физиологического состояния машиниста;
• Экстренная остановка поезда при возникновении аварийной ситуации.

Все локомотивные устройства безопасности делятся на два вида: основные и дополнительные.

 

Системы интервального регулирования (СИР)

Системы регулирования движения на железнодорожном транспорте используются на перегонах и станциях. Эти системы позволяют увеличить пропускную и провозную способность железных дорог, эффективность использования всех технических средств железнодорожного транспорта.

Системы интервального регулирования движения поездов одновременно обеспечивают безопасность движения поездов и необходимую пропускную способность железнодорожной магистрали.

К основным средствам интервального регулирования движения поездов относятся:

· Автоматическая блокировка (АБ) — в составе диспетчерской централизации или самостоятельно;

· Полуавтоматическая блокировка (ПАБ) для участков с неинтенсивным движением;

· Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) — как самостоятельное средство;

· Автоматическая переездная сигнализация (АПС) и автошлагбаумы.

 

Рельсовая цепь (РЦ)

 

Назначение: рельсовые цепи предназначены для:

Ø Непрерывного контроля свободности или занятости путевых изолированных участков на станциях и перегонах,

Ø Непрерывного контроля электрической целостности рельсовых нитей,

Ø Осуществления связи между путевыми и локомотивными светофорами,

Ø Исключения перевода стрелок во время прохода подвижного состава.

Общее понятие: РЦ является основным элементом железнодорожной автоматики и телемеханики, действие которого заложено в устройство всех автоматических и телемеханических систем регулирования движения поездов.

Рельсовая цепь представляет собой электрическую цепь, в которой есть источник питания (путевой трансформатор) и нагрузка (путевое реле), а проводниками электрического тока являются рельсовые нити железнодорожного пути. Электрическая схема простейшей рельсовой цепи состоит из питающего конца, рельсовой линии и релейного конца. На питающем конце рельсовой цепи устанавливается аккумулятор 2, работающий в буферном режиме с выпрямителем 1, или путевой трансформатор ПТ. Питание поступает в рельсовую линию через резистор R₀, который обеспечивает отпускание якоря путевого реле при занятии рельсовой цепи поездом.

На релейном конце сигнальный ток из рельсовой линии принимает путевое реле П постоянного или переменного тока, которое фиксирует состояние рельсовой цепи (занятое или свободное от подвижного состава) и передает эту информацию для работы различных систем регулирования движения поездов.

Принцип работы рельсовой цепи заключается в том, что величина тока, поступающего от источника к путевому реле через рельсовую линию, зависит от состояния участка пути. При свободном участке сигнальный ток от источника питания по рельсовым нитям протекает по обмотке путевого реле П, от чего реле возбуждается и притягивает якорь, замыкая фронтовые контакты и фиксируя свободность и исправность рельсовой цепи. Возбужденное состояние реле П продолжается до момента вступления на рельсы подвижного состава или разрыва рельсовой нити пути вследствие изъятия или излома рельса, обрыва стыкового соединителя или другого повреждения.

 

 

Структурная схема АЛСН

 

 

Путевые устройства:

Ø кодовый путевой трансмиттер (ТРМ)

Ø трансформатор (Тр).

Трансмиттер служит для преобразования сигнального показания путевого светофора в соответствующую комбинацию число-импульсного кода, то есть трансмиттер периодически посылает в рельсовую цепь электрический сигнал переменного тока (код) с определенным числом импульсов и продолжительностью паузы между импульсами и сериями импульсов.

ü Зеленому огню путевого светофора соответствует кодовая серия, содержащая три импульса с длинным интервалом, который отделяет его от трех импульсов следующей комбинации;

ü Желтому огню соответствует серия из двух импульсов;

ü Красному огню (на локомотивном светофоре горит желтый с красным огонь) - один импульс.

Частота кодового тока на участках с автономной тягой или с электротягой постоянного тока составляет 50 Гц, а на участках с электротягой переменного тока - 25 Гц или 75 Гц.

 

Локомотивные устройства:

Приемные катушки (ПК)

 

Приемные катушки КПУ-1 подвешиваются в пределах габарита подвижного состава.

Высота низшей точки корпуса приемных катушек КПУ-1 над уровнем головки рельса должна быть в пределах от 180 мм до 240 мм, катушка не должна опускаться ниже путеочистителей. Во всех случаях середина сердечника приемной катушки должна находиться над осью ходового рельса.

 

Локомотивный светофор (ЛС)

Сигнализирует локомотивной бригаде о состоянии путевого светофора, к которому приближается поезд.

Ситуация	Показание локомотивного светофора
Код Зеленого огня светофора	Зеленый (З)
Код Желтого огня светофора	Желтый (Ж)
Код Красного огня светофора	Красно-Желтый (К/Ж)
Пропадание Красного кода	Красный (К)
Пропадание Зеленого или Желтого кода	Белый (Б)

 

 

Рукоятка (кнопка) бдительности (РБ)

Кнопка, которую устанавливают на пульте машиниста. Когда раздается свисток ЭПК (5) машинист должен ее нажать и отпустить, чтобы прекратить свисток. Свисток продолжается 6-7 секунд, если машинист не успеет нажать на кнопку, то произойдет экстренная остановка поезда. Остановку производит ЭПК разряжая тормозную магистраль.

 

Кнопка (ВК ) для зажигания на локомотивном светофоре белого огня вместо красного, а также для проследования в необходимых случаях согласно ПТЭ светофора с запрещающим показанием.

Пользование кнопкой ВК для зажигания белого огня на локомотивном светофоре разрешается в следующих случаях:

ü при выдаче ССПС из депо и следовании по не оборудованным путевыми устройствами АЛСН путям станции до прицепки к составу;

ü при отправлении с необорудованного путевыми устройствами АЛСН пути станции при разрешающем показании выходного или маршрутного светофора в случае, когда поезд был принят по входному или маршрутному светофору с запрещающим показанием;

ü при выполнении маневровой работы на станциях;

ü при следованиипо участку или станционным путям, не имеющих путевых устройств АЛСН, в случае внезапного (из-за помех) появления красного огня на локомотивном светофоре вместо белого;

ü при переходе на телефонные средства связи и наличии предупреждения о временном отключении путевых устройств АЛСН;

ü при включении устройств АЛСН и контроля бдительности на локомотиве в случае появления красного огня на локомотивном светофоре на участках, не оборудованных путевыми устройствами локомотивной сигнализации.

ü Во всех других случаях пользование кнопкой ВК для включения белого огня на локомотивном светофоре запрещается.

 

Электропневматический клапан автостопа (ЭПК-153)

Назначение:

Электропневматический клапан автостопа ЭПК153 предназначен для обеспечения темпа экстренной разрядки тормозной магистрали после подачи предупредительного сигнала при срабатывании системы автостопа.

Устройство:

ЭПК153 состоит из:

Ø Клапана срывного (2), который может сообщать ТМ с атмосферой,

Ø Вентиля электропневматического (ЭПВ) (3), который может сообщать резервуар 0,5 л с атмосферой через свисток,

Ø Выключателя управления автоматического (АВУ) (4), в котором имеется атмосферный (возбудительный) клапан для сообщения полости над срывным клапаном с атмосферой, а также контакты для создания электрической цепи на катушку ЭПВ,

Ø Резервуара (КВВ) (9) ёмкостью 0,5 литра,

Ø Свистка (5),

Ø Замка (6) имеющего привод от ключа, который сообщает резервуар 0,5 л со свистком, а также переключателя (7) для подачи питания на систему безопасности и в цепь тяги,

Ø Клеммной колодки (8),

Ø Кронштейн-плиты.

Все составные части ЭПК собираются и устанавливаются на кронштейн – плите (1) и сообщаются между собой через каналы в плите.

Зарядка:

При подготовке к работе ЭПК необходимо зарядить. Для этого необходимо повернуть ключ до упора по часовой стрелке (перекрыть доступ воздуха к ЭПВ через замок размыкая его контакты), открыть кран КН22 на трубопроводе питательной магистрали.

Воздух из питательной магистрали через каналы ДР1 - 0,7 мм и ДР2 - 0,8 мм поступает в резервуар и в камеру над диафрагмой АВУ. Толкатель перемещается вниз и закрывает свой атмосферный клапан, сообщающий тормозную магистраль с атмосферой. При открытом кране КН5 воздух из тормозной магистрали через калиброванное отверстие в поршне поступает в камеру над поршнем срывного клапана и через ниппель, в АВУ перемещая поршень с хвостовиком. Хвостовик поршня перемещается, замыкая электрические контакты (подготовлена цепь питания электропневматического вентиля). После зарядки ЭПК ключ замка можно перевести в рабочее положение, тем самым открыть доступ воздуха к ЭПВ и обеспечить сбор схемы тягового режима.

Работа: После снятия питания с вентиля ЭПВ (проверка бдительности и т.д.) его клапан открывается и резервуар 0,5 литра (КВВ) через дроссельное отверстие ДР2 и ЭПВ сообщается с атмосферой через свисток. Если в течение 7-8 сек. катушка вентиля ЭПВ получит питание, то его клапан закроется, разрядка КВВ и свисток прекратится.

В случае отсутствия питания на катушке ЭПВ давление воздуха в камере над диафрагмой АВУ будет снижаться и под усилием пружины откроется его атмосферный клапан при помощи толкателя. Воздух из камеры поршня и из камеры под атмосферным клапаном АВУ будет резко уходить в атмосферу, принудительно разомкнётся цепь питания ЭПВ.

Под давлением воздуха из тормозной магистрали поршень срывного клапана будет отжат от седла и ТМ широким каналом сообщится с атмосферой. ЭПК сработает и произойдет экстренная разрядка тормозной магистрали до давления 2,2 – 2,5 кгс/см² после этого срывной клапан под действием усилия своей пружины сядет на седло и разрядка ТМ прекратиться, машинисту необходимо применить экстренное торможение поездным краном.

Чтобы вернуть ЭПК к действию необходимо выполнить все операции из раздела зарядка. В случае срабатывания КОН разрядка камеры над поршнем срывного клапана и камеры поршня АВУ будет происходить через резьбовое соединение с блоком КОН в кронштейне без разрядки КВВ, свистка и выдержки времени на срабатывание ЭПК при этом.

 

КЛУБ-УП

Система КЛУБ-УП рассчитана для применения на специальном самоходном подвижном составе I категории. (т.е. транспортных средств предназначенных для перевозки людей).

К I категории относятся ССПС, выполняющие работы самоходом и/или по транспортированию хозяйственных поездов аналогично локомотивам, а также для перевозки пассажиров (УТМ, ТЭУ, ПТМ, РА, ВПР, ВПРС, Р, ПМГ, ПБ, БУМ, РОМ, ДПС, ПРСМ, СП-93, Доуматик, Унимат, МПРС, GWM, SSP-103, РШП-48, Speno, АС-1А, АС, АМ, АГС, АГД).

 

Блок электроники БЭЛ-УП	Блок электроники БЭЛ-УП (со снятой крышкой)

Работа системы КЛУБ-УП заключается в следующем:

В зависимости от направления движения сигналы АЛСН от приемных катушек КПУ-1 поступают через БКР-УП на БЭЛ-УП.

Информация о фактической скорости от датчика угла поворота Л178/1, о значении давления в тормозной системе и в тормозном цилиндре (от датчиков давления) и, при наличии приемопередающего устройства цифровой радиосвязи, дополнительная информация передается через блок БКР-УП в блок электроники.

Информация о координате ССПС поступает через антенну спутниковой навигационной системы (А-СНС) сразу на блок электроники.

В БЭЛ-УП осуществляется обработка всей принятой информации, формирование значений допустимой скорости, сравнение ее с фактической, контроль бдительности машиниста, воздействие на клапан экстренного торможения (ЭПК-153).

БИЛ-УВП принимает обработанную информацию для индикации и регистрации ее на КР. Воздействия машиниста на РБ, РБС отрабатываются блоком БИЛ-УВП и поступают на блок электроники.

 

Система КЛУБ-УП выполняет следующие функции:

Приём сигналов канала АЛСН;

Приём сигналов от систем управления о включении / выключении тяги, переключении кабин и направления движения, положении рукоятки ЭПК, давлении в тормозной магистрали;

Отсчет текущего времени с корректировкой по астрономическому времени спутниковой навигационной системы;

Определение параметров движения поезда (координаты, скорости) по информации от приемника спутниковой навигации, датчиков пути и скорости и электронной карты участка;

Обработку принятой информации;

Формирование информации о значениях целевой и допустимой скорости движения;

Сравнение фактической скорости движения с допустимой и снятие напряжения с электромагнита ЭПК при превышении фактической скорости над допустимой;

Невозможность движения при отключенном ЭПК и выключенной системе безопасности движения;

Контроль максимальной допустимой скорости движения 20 км/ч в рабочем режиме и выработки сигнала автостопного торможения при ее превышении;

Отмена контроля бдительности при движении со скоростью менее 10 км/ч в рабочем режиме и при полной остановке;

Контроль снижения допустимой скорости перед светофором с запрещающим сигналом и исключение его проезда без предварительной остановки;

Осуществление однократного и периодического контроля бдительности (посредством РБ, РБС);

Исключение самопроизвольного и несанкционированного ухода состава (скатывания);

Визуальное отображение машинисту необходимой информации;

Звуковую сигнализацию при изменении информации на БИЛ-УВП кроме координаты, времени, фактической скорости и давления в тормозной магистрали, а также при опасном приближении к допустимой скорости;

Ввод и отображение характеристик и их сохранение при выключении питания;

Включение индикации на БИЛ-УВП о текущем времени, фактической скорости, режиме работы, готовности кассеты, а также информации ввода и тестирования при выключенном ключе ЭПК;

Включение белого сигнала локомотивного светофора БИЛ-УВП после включения питания, при отсутствии приёма информации из канала АЛСН при последующем включении ключа ЭПК;

Переключение красного сигнала локомотивного светофора БИЛ-УВП на белый при одновременном нажатии ВК на БВЛ-УП и РБ;

Регистрацию оперативной информации о движении состава, диагностики системы, характеристик в КР;

Обмен информацией с устройствами цифровой радиосвязи, включая устройства оповещения работающих на путях (при специальном заказе);

Прием и запись во внутреннюю энергонезависимую память данных электронной карты пути.

Примечание:

Система КЛУБ-УП, имеющая исполнение РВ не имеет в своем составе приемник спутниковой навигации и электронной карты, не определяет абсолютную координату, поэтому названные выше функции не реализуются в полном объеме.

 

 

Контроллер управления

Контроллер – устройство (рукоятка, рычаг, кнопка), при помощи которого осуществляется управление силовой установкой ССПС.

Нулевое положение контроллера – положение, соответствующее отсутствию тяги силовой установки (на стоянке ССПС, на выбеге ССПС).

Ненулевое положение - положение, соответствующее наличию тяги силовой установки.

Контроллеры бывают двух типов – статические и динамические.

Статический – тип контроллера, положение которого однозначно определяет состояние силовой установки «тяга – не тяга».

Динамический – тип контроллера, положение которого может не соответствовать состоянию силовой установки «тяга – не тяга».

Подготовительный этап

Перед включением КЛУБ-УП водитель ССПС обязан убедиться:

· В наличии действующей штампа-справки в Журнале технического состояния ССПС;

· Разобщительные краны к ЭПК и тумблер «тяга» на блоке БКР-УП опломбированы;

· Напряжение аккумуляторной батареи по прибору на пульте управления находится в пределах от 18 до 32 В или от 9 до 16 В в зависимости от типа ССПС;

· Автомат защиты аппаратуры КЛУБ-УП на корпусе монтажной коробки включен;

· Ключ ЭПК находится в крайне правом положении (для 2-х кабинных ССПС у каждого из ЭПК в обеих кабинах).

 

 

 

КЛУБ-П

КЛУБ-П предназначался для ССПС 2-ой категории (т.е. транспортных средств, не предназначенных для перевозки людей).

К II категории относятся ССПС (мотовозы, дрезины, специальные автомотрисы тяжёлого и среднего типа, предназначенные для транспортирования отдельных вагонов и платформ с обслуживающим персоналом (МПТ, ДГКу, АМД, АДМ, АГВ, АРВ, АМ, АГС, АГД).

 

Назначение КЛУБ-П

Система КЛУБ-П предназначена для применения на ССПС, отнесенного ко II категории, выполняющего передвижение или работы с обслуживающим персоналом на участках пути оборудованных или необорудованных устройствами АЛСН, как самостоятельно, так и в сцепе с вагонами и платформами.

КЛУБ-П обеспечивает:

1. Прием информации из канала АЛСН, ее дешифрацию и индикацию машинисту;

2. Измерение и индикацию фактической скорости движения;

3. Формирование допустимой скорости движения и ее индикацию в зависимости от конструктивных особенностей ССПС и показаний путевого светофора;

4. Контроль скорости движения и автостопное торможение при превышении допустимой скорости движения по показаниям светофоров;

5. Контроль торможения перед светофором с запрещающим сигналом;

6. Выключение тяги при выдаче сигналов на автоматическое торможение;

7. Контроль бдительности машиниста;

8. Исключение самопроизвольного (несанкционированного) движения;

9. Невозможность движения при отключённом ЭПК и выключенной системе безопасности движения;

10. Прием сигналов режимов работы (“транспортный” или “рабочий”, “поездной” или “маневровый”) от органов управления ССПС, формирование и индикацию соответствующих значений допустимых скоростей движения;

11. Контроль максимально допустимой скорости движения 20 км/ч в рабочем режиме и формирование сигнала автостопного торможения при ее превышении;

12. Снятие контроля бдительности при движении со скоростью до 10 км/ч в рабочем режиме и при полной остановке ССПС;

13. Возможность проверки и тестирования аппаратуры без захода единицы ССПС на базовое предприятие;

14. Сохранение контроля бдительности машиниста при неисправностях приемных катушек;

15. Электропитание аппаратуры - бортовая сеть с напряжением питания от 18 до 32 В постоянного тока или, при использовании вторичного источника питания, от 9 до 16 В;

 

Ввод и корректировка постоянных величин, учитывающих конструктивные особенности ССПС:

1) конструкционная скорость;

2) скорость проследования путевого светофора с "желтым" сигналом;

3) диаметр колес по кругу катания;

4) длина участка торможения.

 

Характеристики

КЛУБ-П принимает информацию с напольных устройств АЛСН, обеспечивающих следующие параметры:

1. несущая частота 25±0,5; 50±1,0; 75±1,5 Гц;

2. Диапазон измерения скорости от 0 до 120 км/ч. Погрешность измерения зависит от точности введенного диаметра колеса по кругу катания. При правильно введенном диаметре и отсутствии юза и боксования погрешность измерения скорости составляет ± 1 км/ч. Погрешность индикации составляет ± 1 км/ч..

3. Аппаратные средства системы КЛУБ-П обеспечивают работу с электропневмоклапаном автостопа ЭПК-153 и вырабатывают сигналы питания его электромагнита напряжением не менее 17 и не более 34 В.

Блоки индикации отображают машинисту следующую информацию:

Сигналы локомотивного светофора “зеленый”, “желтый”, “желтый с красным”, “красный”, “белый”;

Фактическую скорость движения ССПС - трехразрядное десятичное число зеленого цвета;

Контролируемую допустимую скорость движения ССПС в зависимости от ее конструктивных особенностей и показаний светофора - трехразрядное десятичное число красного цвета;

Сигнал “ ВНИМАНИЕ!” - предварительная световая сигнализация при контроле бдительности машиниста – треугольник красного цвета.

 

Устройство и работа КЛУБ-П

 

КОН

 

ТСКБМ

 

Сигналом малой громкости.

46.3. Машинист локомотива, МВПС исходя из условий видимости, показаний сигналов напольных светофоров, знаков ограничения скорости определяет скорость следования поезда при неисправности основных систем безопасности АЛСН, КЛУБ:

а) при наличии сообщения от ДНЦ, ДСП о свободности межстанционного перегона следовать со скоростью не более 100 км/ч для пассажирских поездов и МВПС и не более 70 км/ч для грузовых поездов;

б) при отсутствии сообщения от ДНЦ, ДСП о свободности межстанционного перегона следовать при зеленом огне путевого светофора со скоростью не более 80 км/ч для пассажирских поездов и МВПС и не более 50 км/ч для грузовых поездов.

ОАО «РЖД»

филиал «Горьковская железная дорога»

Нижегородское подразделение