Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа

АЛСН - автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа

Для непрерывной связи  пути с локомотивом в системах АЛСН используют непрерывный канал  связи в виде рельсовых нитей, по которым передается шифрованная  информация о показаниях впереди  расположенного сигнала.

Для шифрования передаваемых сигналов в устройствах АЛСН (рис. 135) имеется кодирующая аппаратура-кодовый трансмиттер КПТШ и трансмиттерное реле Т. Код выбирается контактами линейного реле проводной автоблокировки или контактами сигнальных реле числовой кодовой автоблокировки. Если на светофоре горит зеленый огонь, то цепь питания трансмиттерного реле Т замыкается через контакт 3 трансмиттера, и аппаратура выдает код зеленого огня, состоящий из трех импульсов в кодовом цикле.

 
  При желтом огне на светофоре трансмиттерное реле Т включается через контакт Ж трансмиттера и вырабатывает код желтого огня (два импульса в кодовом цикле). Если на светофоре горит красный огонь, то трансмиттерное реле включается через контакт КЖ трансмиттера и вырабатывает код желтого огня с красным (один импульс в кодовом цикле). При перегорании лампы красного огня на путевом светофоре цепь трансмиттерного реле Т размыкается, и кодирование рельсовой цепи прекращается.

Импульсы переменного  тока, проходя по рельсам, создают  вокруг них магнитное поле, которое, пересекая витки приемных катушек  ПК, установленных на локомотиве, индуцируют в них э.д.с. кодового сигнала. Далее сигнал поступает через фильтр Ф на усилитель У, где импульсы переменного тока усиливаются и преобразуются в импульсы постоянного тока, от которых срабатывает импульсное реле И, повторяя импульсный код, задаваемый трансмиттером и трансмиттерным реле.

Сигналы с импульсного  реле поступают в дешифратор, в  котором принятый сигнал дешифрируется и при многократном подтверждении включаются сигнальные реле КЖ, Ж и 3. Более разрешающий огонь ЛС включается при большом числе возбужденных сигнальных реле, чтобы при отказе одного или двух реле на ЛС включался менее разрешающий огонь и обеспечивались требования обеспечения безопасности движения поездов. Для предупреждения проезда закрытых сигналов с недопустимо высокой скоростью устройства AJ1CH на локомотиве дополняют устройствами автостопа.

Приемные устройства AJ1CH состоят из приемных катушек, фильтра  и усилителя. Приемные катушки принимают  сигналы из рельсовой цепи. Их устанавливают  на локомотиве перед первой колесной парой на высоте 150 мм от головки  рельса. Фильтр настраивается на частоту  сигнального тока и не пропускает токи других частот, а также подавляет  помехи от тягового тока. Усилитель  усиливает сигналы и получает импульсы постоянного тока для импульсного  реле.

При всех видах тяги в  системах АЛСН применяют усилитель  типа УК-25/50 (рис. 136, а). Вход усилителя  УК-25/50 образуют два фильтра: 50 Гц - для  работы на линиях с электрической  тягой на постоянном токе и автономной тягой, 75 и 25 Гц - на линиях с электрической  тягой на переменном токе. Фильтры  переключаются вспомогательным  реле В. Если реле В включено, то включается фильтр 25 и 75 Гц. При возбужденном реле В включается фильтр 50 Гц. Фильтры переключаются кнопкой ВК.

На сигнальных токах с  частотой 50 Гц используют фильтр, состоящий  из двух связанных контуров. Один контур состоит из индуктивности приемных катушек, обмотки II трансформатора Тр1 и конденсатора С1, а другой - из индуктивности обмотки I Тр1 и конденсатора С2. Фильтр, образованный двумя катушками, пропускает полосу частот 45-55 Гц.

Фильтр на 25 и 75 Гц типа ФЛ-25/75 (рис. 136,6) имеет две полосы пропускания: 16-32 Гц и 67-88 Гц. В последовательной цепи фильтра заграждающими контурами  ДрЗ-СЗ и Дрб-Сб создается большое затухание на основной частоте 50 Гц тягового тока. В параллельной ветви контур Др2-С2 настроен на частоту 25 Гц, контур Др4-С4~на частоту 75 Гц. Поэтому параллельная ветвь имеет большое сопротивление для токов частот 25 и 75 Гц.

 
  Трехкаскадный усилитель (см. рис. 136, а) выполнен на транзисторах 77, Т2 с двухтактным выходом на транзисторах ТЗ, Т4. В нем предусмотрены цепи автоматической регулировки чувствительности (СЗ, Д7Д1 и С5, Д1, R8, С7, Д6, R16), а на выходе усилителя включено импульсное реле И. Если сигнал на входе усилителя отсутствует, то в коллекторных цепях транзисторов Т1 и Т2 протекает постоянный ток (ток покоя); транзисторы ТЗ и Т4 закрыты, реле И выключено и замыкает тыловой контакт.

Рассмотрим работу усилителя  во время приема кодовых сигналов частотой 50 Гц при включенном реле В. Под действием кодового сигнала  транзистор Т1 открывается и на коллекторном назгру-зочном резисторе R7 появляется переменный усиленный кодовый сигнал, который проходит по цепи эмиттер-база транзистора Т2 через конденсатор С6 и резисторно-емкостную связь, состоящую из элементов С5, R8, Д1, С7, R16 и Д6. Усиленный кодовый сигнал выделяется в коллекторной цепи транзистора Т2 на обмотке I трансформатора ТрЗ.

Напряжением вторичной обмотки  этого трансформатора поочередно открываются  транзисторы ТЗ и Т4. Во время одного полупериода переменного тока, когда на базу ТЗ поступает отрицательный потенциал, транзистор открывается и через обмотку реле И в течение полупериода проходит ток. В другом полупериоде переменного тока открывается транзистор Т4 и также в течение полупериода через обмотку реле И течет ток. В течение кодового импульса реле И удерживает якорь притянутым, а в интервале отпускает. Конденсатор С8 сглаживает пульсации выпрямленного переменного тока.

По мере увеличения кодового тока в рельсах при приближении  поезда к питающему концу начинает действовать автоматическая регулировка  чувствительности в первом каскаде  усилителя за счет элементов Д7, СЗ, R17 и R1. Во втором каскаде ограничение усиления происходит за счет того, что конденсаторы С5 и С7 заряжаются и на них образуется напряжение, действующее встречно проходящему кодовому сигналу.

Принятые и усиленные  кодовые сигналы расшифровываются и превращаются в команды управления локомотивным светофором, электропневматическим  клапаном ЭПК и другими приборами  локомотивной сигнализации. Эти процессы выполняет дешифратор, который является основным элементом локомотивных устройств  АЛСН.

Главными показателями работы дешифратора типа ДКСВ-1 являются: смена  показаний локомотивного светофора  при поступлении кода другого  огня через 5-7 с, а с белого огня - через 15 с; продолжительность перерыва поступления кода, при которой  огонь локомотивного светофора  не меняется, допускается не более 1,5 с; прекращение приема кода зеленого или желтого огня вызывает появление белого огня, а прекращение кода желтого огня с красным-красного огня; поступление непрерывных интервалов и непрерывного тока вызывает появление белого огня вместо зеленого или желтого или красного огня вместо желтого огня с красным; при смене показаний (с более разрешающего на менее разрешающее) требуется нажатие рукоятки бдительности.

Исходное состояние цепей  схемы дешифратора (рис. 137) соответствует  отсутствию приема кодов и красному огню ЛC. Схема реле счетчиков определяет число импульсов в кодовом цикле принимаемого кода. Счет импульсов ведется счетчиками импульсов 1, 2 и 3 и счетчиками интервалов 1А и 2А. При приеме кодового сигнала КЖ, имеющего в кодовом цикле только один импульс, работают счетчики 1 и 1А.

От импульса кода срабатывает  счетчик 1 по цепи: + 50, фронтовой И, тыловые 3,1 А и 2А, обмотка счетчика 1, — 50. Счетчик 1 через собственный контакт самоблокируется. В интервале кода срабатывает счетчик 1А по цепи: +50, тыловые И, счетчики 2, 1А и 3, фронтовой 1, обмотка счетчика 1А, — 50. После срабатывания счетчик 1А самоблокируется.

В межкодовом интервале (0,57-0,65 с) счетчик 1 выключается и, выдержав замедление 0,26 с, отпускает якорь и выключает счетчик 1А. Этот счетчик, выдержав замедление 0,31 с, также отпускает якорь, после чего счетная схема к началу следующего кодового цикла приходит в начальное состояние. Счет импульсов каждого следующего кодового цикла кода КЖ повторяется работой счетчиков 1 и 1А.

При приеме кодового сигнала Ж, имеющего в кодовом цикле два импульса, работают счетчики 1, 1 А, 2 и 2А. От первого импульса срабатывает и блокируется счетчик 1 по тем же цепям, что и при приеме кода КЖ. В коротком интервале срабатывает и блокируется счетчик 1А по тем же цепям, что и при приеме кода КЖ. Счетчик 1, обладая замедлением на отпускание значительно большим, чем время короткого интервала (0, 12 с), якоря не отпускает.

От второго кодового импульса срабатывает счетчик 2 по цепи: + 50, фронтовые И я 1, тыловые 2А , 1 А, 2 и 3, обмотка счетчика 2, — 50. Счетчик 2 встает на самоблокировку: + 50, фронтовые 1А и 2, тыловой 3, обмотка счетчика 2, — 50. По цепи самоблокировки получает питание и счетчик 1.

В длинном кодовом интервале  срабатывает счетчик 2А: + 50, тыловой И, фронтовой 2, тыловой 2А, фронтовые 1А и обмотка 2А, — 50. Счетчик 2А тоже самоблокируется. В этом же интервале выключается счетчик 1 и, выдержав замедление 0,25 с, отпускает якорь. При этом одновременно выключаются счетчики 1А и 2А. Обладая примерно равным замедлением, эти счетчики через 0,32 с отпускают якори. Контактом счетчика 1А выключается счетчик 2, который через 0,05 с отпускает якорь, и счетная схема возвращается в исходное состояние.

Принимая кодовый сигнал 3, имеющий в кодовом цикле три  импульса, работают счетчики 1, 1 А, 2, 2А и 3. От первых двух импульсов по цепям, аналогичным приему кодового сигнала Ж, срабатывает и самоблокируется счетчик 3. Счетчик 1 от второго и третьего импульсов получает дополнительное питание и продолжает удерживать якорь притянутым. После срабатывания счетчика 3 счетчик - 2 самоблокируется по цепи: + 50, фронтовые И, 1, 2А, 2 и 3, обмотка счетчика 2, — 50.

В длинном кодовом интервале  счетчики выключаются и отпускают  якори. Фронтовым контактом реле И одновременно выключаются счетчики 1 и 2. Счетчик 2 отпускает якорь без замедления и фронтовым контактом выключает счетчик 1А. Счетчики 1 и 1А с замедлением 0,25 и 0,32 с отпускают якори и выключают счетчик 2А, а счетчик 3 в течение 0,32 с продолжает получать питание через фронтовой контакт счетчика 2А. Счетчик 2А отпускает якорь и выключает счетчик 3, который мгновенно отпускает якорь; схема принимает первоначальное положение.

При дальнейшем поступлении  кода 3 счетчики работают аналогично. Указанная  последовательность отпускания якорей счетчиков позволяет определить число импульсов в кодовом  цикле. Окончание счета импульсов  кодового цикла фиксируется отпусканием  якоря счетчика 1, а последующим  удержанием якорей счетчиков считаются  импульсы в кодовом цикле: счетчиком 1А -одного, 2-двух, 3-трех импульсов в цикле.

В счетной схеме предусмотрен контроль залипания якорей счетчиков  и защита от ложных импульсов в  кодовом цикле. В цепь возбуждения  счетчика 1 включены тыловые контакты счетчиков 1А, 2А, 3, а в цепь возбуждения  счетчика 1А -тыловые контакты счетчиков 2 и 3. Залипание якоря счетчика 1 контролируется в цепи реле ПК.

Схемой защиты от ложных импульсов в кодовом цикле  выявляется прием четырех и более  импульсов в цикле. Данная защита необходима, так как лишние импульсы в цикле могут привести к ложному  возбуждению лишних счетчиков в  более запрещающих кодах и  появлению на локомотивном светофоре  более разрешающего ложного огня. 

 
  Счетчики 1 и 3 продолжают удерживать якори притянутыми до тех пор, пока не прекратится поступление равномерных импульсов с пути. Поступление импульсов из рельсовой цепи контролирует реле присутствия кодов ПК. При поступлении кодов с пути реле ПК находится в возбужденном состоянии. Цепь возбуждения реле ПК замыкается в каждом длинном интервале кодов КЖ и Ж: +50, тыловые Я и 3, фронтовые 1 и 1 А, обмотка реле ПК, — 50, а также во втором коротком интервале кода 3: +50, тыловые И и 2, фронтовые 3,1 и 1А, обмотка ПК, — 50.

Реле ПК имеет замедление на отпускание и удерживает якорь  притянутым в течение всего времени  приема любого кода, контролируя этим присутствие кода. При отсутствии кодов реле И, отпуская якорь, выключает счетчик 1, контактом которого размыкается цепь реле ПК. Выдержав замедление и отпустив якорь, реле ПК переключает схему дешифратора, и на ЛС меняется красный или белый огонь. Прием из рельсовой цепи непрерывного переменного тока приводит к непрерывному возбуждению реле И. Тыловым контактом реле И выключается реле ПК, и на ЛС также загорается красный огонь. При поступлении из рельсовой цепи равномерных импульсов выключается счетчик 1А, размыкает цепь реле ПК, и на ЛС загорается красный огонь.

Соответствие между показанием локомотивного светофора и принимаемым  кодом и правильная работа сигнальных реле проверяются схемой реле соответствия. При работе дешифратора возможны кратковременные перерывы кодирования  во время перехода локомотива с одной  рельсовой цепи на другую и попадания  случайных импульсов в циклы  кодов КЖ и Ж. В этих случаях  возможны проблески красного и более  разрешающих огней на ЛС и нарушение  нормальной работы АЛСН. Для исключения проблеска в дешифраторе применена временная защита с помощью реле соответствия С и его повторителя ПС.

Схема реле С построена так, что его возбуждение возможно только при полном соответствии показания ЛС и принимаемого кода, чем проверяется правильная работа сигнальных реле. При образовании цепи соответствия за счет импульсной работы счетчиков реле С получает импульсную подпитку через контакты реле-счетчиков и соответствующих данному коду сигнальных реле. Обладая большим замедлением, реле С удерживает якорь притянутым на все время сохранения цепи соответствия и включает свой повторитель реле ПС.

Во всех случаях нарушения  соответствия работы счетчиков и  сигнальных реле (если несоответствие не случайно, а продолжительно и  больше времени замедления отпускания якоря реле С) реле С, переставая получать импульсное питание, отпускает якорь и выключает свой повторитель ПС. Последний с небольшим замедлением также отпускает якорь, выключает сигнальное реле предыдущего кода и включает сигнальное реле вновь поступающего кода.