Изучение кодовой автоматической блокировки

ГОУ ВПО

ДВГУПС 
 
 
 
 

Кафедра: «АТС» 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа №2 

«Изучение кодовой автоматической блокировки» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: Кривошеев Е.А.

Проверил: Карасева А.С. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

г. Хабаровск

2009 г.

Теория. 

1.2. Перегонные системы автоматики и телемеханики

   В настоящее время в пределах перегонов  и станций основными средствами регулирования движения поездов  являются устройства путевой блокировки и авторегулировки. На эти устройства возлагаются функции обеспечения  высокой пропускной способности (т.е. повышение участковой скорости) и  повышения безопасности движения поездов. Под путевой блокировкой понимается система устройств железнодорожной  автоматики и телемеханики, обеспечивающая такую зависимость, при которой  занятие поездом отдельных участков пути регулируется постоянными сигналами  - проходными светофорами.

   В зависимости от того, какое участие  в управлении принимает человек, а какое – устройства автоматики и телемеханики, системы делятся  на  системы автоматической блокировки (АБ) и системы полуавтоматической блокировки (ПАБ).

   При полуавтоматической блокировке правом на занятие поездом перегона является разрешающее показание выходного светофора. Выходной светофор со станции может быть открыт только при выполнении основных условий:

   - межстанционный перегон, на который отправляется поезд, должен быть свободен,

   - маршрут отправления должен быть  правильно задан.

   Выходной  светофор перекрывается на запрещающее  показание автоматически после  проследования его поездом.

   На перегоне в любой момент времени может находиться  только один поезд, а это влияет на пропускную способность участков. Когда возникает необходимость увеличения пропускной способности на участке с ПАБ (особенно на участках большой протяженности), то на межстанционном перегоне устанавливается блокпост. В результате межпоездной интервал уменьшается за счет разделения перегона на несколько блок-участков.

   При системе автоматической блокировки для повышения пропускной способности участков железных дорог межстанционные перегоны делятся блок-участки (б/у), каждый из которых ограждается отдельным проходным сигналом. В этом случае на одном и том же перегоне может находиться несколько поездов. Длина блок участка выбирается такой, чтобы была не меньше тормозного пути поезда. Правом на занятие поездом блок-участка является разрешающее показание проходного светофора.

   Сигналы, устанавливаемые на границах блок участков, и запрещающие или разрешающие  поезду проследовать с одного блок участка на другой называются проходными (ПС).

   Автоматической  блокировкой называется система  регулирования движения поездов  и их ограждения, при которой сигнальные показания путевых светофоров находятся  в принудительной завиимости от состояния  впередилежащих участков пути и изменяются автоматически в результате воздействия  самих движущихся поездов.  

Числовая  кодовая автоблокировка 

  Назначение 

   Если  работа проходных сигналов осуществляется автоматически благодаря воздействиям самих движущихся поездов, то такая  система регулирования является автоматической блокировкой. Для автоматического воздействия поезда на проходные сигналы каждый блок участок оборудуется электрической рельсовой цепью, являющейся датчиком информации о их свободности или занятости подвижным составом.

    В настоящее время основной системой сигнализации на магистральных линиях железных дорог является трехзначная  система сигнализации. На участках, оборудованных такой системой, проходными светофорами подаются следующие  сигналы (рисунок 5.1):

   - один зеленый огонь – разрешается  движение с установленной скоростью,  впереди свободны два или более  блок - участка; 

   - один желтый огонь – разрешается  движение с готовностью остановиться, следующий светофор закрыт;

   -  один красный огонь – стой, запрещается проезжать сигнал. 

Рис. 5.1. Взаимосвязь сигнальных показаний  при трехзначной АБ 

   Исключением является предвходной светофор, у  которого дополнительно может быть мигающее показание.

   Так как в настоящее время большая  часть железнодорожных линий  электрифицирована, то далее рассматривается  автоблокировка для участков с электротягой переменного тока. У такой системы  есть ряд особенностей, среди которых  наиболее важными являются следующие:

• для питания рельсовых цепей используется переменный ток частотой 25 Гц  или 75 Гц;
• на входном конце рельсовой цепи устанавливается путевое импульсное реле;
• питание рельсовых цепей осуществляется кодовыми сигналами, которые предназначены для работы, как автоблокировки, так и локомотивной сигнализации;
• взаимосвязь сигнальных показаний смежных попутных сигналов осуществляется с помощью кодовых сигналов;
• в рельсовых цепях устанавливаются дроссель-трансформаторы, которые обеспечивают пропуск обратного тягового тока через изолирующие стыки, разделяющие смежные рельсовые цепи.

   Принцип работы числовой кодовой АБ состоит  в следующем:

   - при свободности контролируемого  участка пути сигнальный ток  (который в закодированном виде  передает информацию о состоянии  впередилежащего светофора) протекает  по рельсовым нитям по всему  блок-участку и принимается импульсным  путевым приемником, расположенным  в релейном шкафу около следующего  светофора, далее кодовая комбинация  расшифровывается, определяется какое  показание необходимо подать  на проходной светофор и как  необходимо кодировать сигнальный  ток в следующей рельсовой  цепи;

   - при занятом состоянии контролируемого  участка пути рельсовые нити  электрически замыкаются колесными  парами (так как сопротивление  каждой колесной пары очень  мало), ток в путевом приемнике  резко снижается, и на следующий  светофор выдается команда о  включении на нем красного  огня на все время нахождения  поезда на этом участке пути.

   Для обеспечения такой работы автоблокировки в релейном шкафу каждой сигнальной точки установлена передающая и  приемная аппаратура. К передающей аппаратуре относятся питающий трансформатор, преобразователь частоты, трансмиттерное реле, кодовый путевой трансмиттер, схема выбора кодов. К приемной –  изолирующий трансформатор, защитный фильтр, импульсное путевое реле, дешифраторная  ячейка, схема управления огнями светофора  и огневое реле красного огня.

   Питающий  трансформатор (ПТ) необходим для гальванической развязки рельсовой линии и питающей аппаратуры и согласования работы устройств с различным сопротивлением, его вторичная обмотка подключена к дополнительной обмотке дроссель-трансформатора.

   Преобразователь частоты (ПЧ 50-25) преобразует ток частотой 50 Гц в ток  частотой 25 Гц, его выход соединен через контакт трансмиттерного реле с первичной обмоткой питающего трансформатора.

   Контактами  трансмиттерного реле (Т) осуществляется посылка кодовой комбинации в рельсовую линию. Когда реле возбуждается, его контакты замыкаются, и в рельсовую линию посылается импульс переменного тока, если реле обесточивается, контакты размыкаются и в линии переменный сигнальный ток отсутствует.

   Кодовая комбинация соответствует одному определенному  сигналу проходного светофора и  состоит из одного, двух или трех импульсов переменного  тока; импульсы разделены между собой малыми и большими интервалами; большие  интервалы отделяют одну кодовую  комбинацию от другой. Структура кодовых  комбинаций приведена на рисунке 5.2. Так как на проходном светофоре  возможны три сигнальных показания, то существуют три вида кода.

Рис. 5.2. Временные диаграммы кодовых  комбинаций 

   За  определенное время – время цикла  кодовой комбинации (Т_ц) посылается один, два или три импульса переменного тока, соответственно код КЖ – красного огня, Ж – желтого или З – зеленого; затем следует удлиненная пауза и кодовая комбинация повторяется.

    Кодовый путевой  трансмиттер (КПТ) управляет работой трансмиттерного реле и служит для образования кодовых комбинаций. КПТ состоит из электродвигателя (М) и трёх кулачковых шайб, на которых расположены выступы. Конфигурация шайб кодов «З», «Ж» и «КЖ» показаны на рис. 5.3.

   При вращении шайб выступы давят на контактную группу, создавая цепь возбуждения  трансмиттерного реле Т, когда контактная группа расположена не над выступом шайбы, контакты размыкаются и трансмиттерное  реле обесточивается. 

   Схема выбора кодов строится на контактах сигнальных реле и определяет, к какой из шайб КПТ подастся питание, т.е. в каком коде будет работать реле Т. В каждом релейном шкафу есть два сигнальных реле: реле З и Ж, в зависимости от принимаемых кодовых комбинаций реле встают под ток либо обесточиваются. На рисунке 5.4 приведён пример состояния схемы выбора кодов при различных ситуациях.

Рис. 5.4. Состояния схемы выбора кодов: А) контролируемый б/у свободен, на светофоре  горит зеленый огонь; Б) контролируемый б/у свободен, на светофоре горит  желтый огонь; В) контролируемый б/у  занят, на светофоре горит красный  огонь; Г) контролируемый б/у занят, светофор не горит (перегорела нить накаливания  в лампе красного огня)

    

   Изолирующий трансформатор (ИТ) служит для согласования аппаратуры приемных  устройств с рельсовой линией.

   Защитный  фильтр (Ф) имеет незначительное сопротивление сигнальному току и препятствует прохождению тягового тока и его гармоник на путевое реле.

   Импульсное  путевое реле (И) срабатывает при поступлении импульсов переменного тока с питающего конца данной рельсовой цепи. Принцип работы электромагнитного реле состоит в его свойстве  замыкать фронтовые контакты (Ф) при наличии на его обмотках напряжения срабатывания и тыловые контакты (Т) при снижении напряжения до значения отпадания якоря используются для контроля состояния участков пути и целости рельсов. При свободном состоянии контролируемого участка замыкается цепь между общим (О) и фронтовым контактами и  выдается информацию о свободности, если замыкается цепь между общим и тыловым контактами – о занятости контролируемого участка пути. На рисунке 5.5 приведено изображение реле и его контактов на схемах.

Рис. 5.5. Импульсное реле: А) изображение  реле, Б) изображение контактов реле (реле под током), В) изображение контактов  реле (реле обесточено) 

   Дешифраторная ячейка (ДЯ) предназначена для расшифровки принимаемого числового кода, она считает количество импульсов между удлиненными паузами и тем самым расшифровывает принимаемый код. Дешифраторная ячейка управляется контактом импульсного путевого реле; на выходе её подключены два сигнальных реле: зеленого огня (З) и желтого огня (Ж); в зависимости от принимаемого кода реле могут изменять своё состояние, эта зависимость приведена в таблице 5.1. 

Таблица 5.1 Взаимосвязь состояния сигнальных реле и принимаемых кодовых комбинаций