Пояснительная КСАУ СП (Оборудование сортировочной горки устройствами КСАУ СП), страница 8

Данный тип КЗП, для определения подвижного состава, использует короткие нормально разомкнутые рельсовые, путевые реле которых управляют измерительной линией. Зона протяженностью 300-375метров каждого подгорочного пути от третьей тормозной делится на 12-15 контрольных участков. Рельсовые цепи этих участков подключаются к питающей магистрали (220 В), которая проложена вдоль путей. К этой же магистрали подключены первичные обмотки измерительных трансформаторов ИТр, а их вторичные обмотки включены последовательно в измерительную цепь.

Рисунок 2.13 – Система КЗП на базе нормально- разомкнутых РЦ

В зависимости от места нахождения последнего вагона контакты путевого датчика изменяют параметры измерительной цепи, это приводит к тому что на ее выходе устанавливается суммарное напряжение, пропорциональное количеству свободных контрольных участков пути. Это напряжение подводится к переходному трансформатору и с его вторичной обмотки передается в преобразователь, где переводится в соответствующее дискретное число. Оно фиксируется с помощью реле (триггерах) статического контроля заполнения путей. Все приборы рельсовых цепей размещаются в трансформаторных ящиках в междупутье подгорочного парка. В одном ящике располагаются приборы для двух соседних путей (к четырем рельсовым цепям). Связь ящиков и поста осуществляется через пятижильный кабель. Точность производимых измерений свободной части пути составляет 25 метров.

Главным преимуществом данной схемы является то, что она не подразумевает большого расхода кабеля и является надежной, потому что работает с нормально-разомкнутыми рельсовыми цепями. Но при этом наличие большого количество изолирующих стыков приводит к усложнению в обслуживании устройств, так же при уборке снега возникают затруднения по причине расположения в междупутье трансформаторных ящиков. Еще одним недостатком стоит отметить тот факт, что при использовании данной схемы нет возможности выявить свободные мета между вагонами именно поэтому в дальнейшем разрабатывались схемы без изолирующих стыков и с меньшим количеством напольного оборудования.

2.2.9.2 Контроль заполнения путей с использованием

бесстыковых высокочастотных рельсовых цепей

Первый метод способен измерять только свободную часть пути. Весь путь делится на контролируемые участки, к началу подключены высокочастотные генераторы, а в конце - при­емники частоты генератора (их концы закорочены). Включая по отдельной кодовой многопроходной линии связи последовательно приемники, фиксиру­ется прием частоты генератора на приемном конце рельсовой линии.

Второй метод позволяет измерять свободные участки пути и отслеживать передвижение отцепов по занятым частям. В начале каждого второго участка к рельсовой линии подключаются два генератора с разной частотой. Они разделяются изоли­рующим стыком на одной из нитей. Таким же образом, устанавливаются приемники частотных сигналов, но стыками не разделяются. Это позволяет реализовать чередование частот в смежных участках.

Всем методам использующие рельсовые цепи присуще основные недостатки и надеж­ность работы аппаратуры зависит от:

- исправности рельсовых соединителей;

- сопротивления балласта путей;

- качества электрических соединений кабе­лей к рельсу;

- сопротивления поездного шунта.

2.2.9.3 Бесстыковой контроль заполнения путей

В одном из видов бесстыкового КЗП применяется следующая схема построения. В начале пути контроля к рельсовым нитям подключается генератор Г, который вырабатывает переменный ток, частотой 1000 Гц с амплитудой 6 А. В конце этого участка устанавливается перемычка (шунт). Амплитуда тока постоянна, при этом не зависит от состояния балласта, свободности или занятости пути.

Рисунок 2.14 – Бесстыковой КЗП на основе сравнения

напряжений

Одна из рельсовых нитей поделена на небольшие участки (длиной около 30 м), что равно двойной длине четырехосного вагона. Выбор число участков и их протяженности производится исходя из необходимой точности измерения длины свободного пробега отцепов.

С двух (смежных) участков рельса снимаются напряжения. Эти напряжения подаются на входы путевых приемников (1ЭП и 2ЭП, 2ЭП и 3ЭП, …, 11ЭП и 12ЭП). При этом для одного из входов напряжение, передающееся с предыдущего участка, является запирающим, а для другого входа напряжение будет отпирающим. Запирающее напряжение на входе путевого приемника 1ЭП падает на участке от генератора Г к рельсу. На выходе каждого из ЭП включено соответствующее путевое реле 1П-12П, которое находится под током при свободности контролируемого участка.

С помощью понижающих измерительных трансформаторов 1ИТ-12ИТ происходит преобразование длины свободного участка пути в электрический сигнал. Вторичные обмотки трансформаторов включены последовательно с контактами путевых реле 1П-12П. Они создают в первичной обмотке выходного трансформатора ВТ суммарное напряжение.

Шунтирование отцепом второго участка приводит к отпусканию якоря реле 2П. Это происходит в результате более высокого запирающего напряжения свободного первого участка. Фронтовым контактом реле 2П разрывается цепь вторичных обмоток ИТ (начиная с 2ИТ и далее по ходу движения отцепа). На выходе измерительной цепи появляется напряжение, которое пропорционально длине свободного участка. Это напряжение шунтируется и переводится в двоичный код. Таким же способом при движении отцепов работают путевые приемники и реле других участков.

Основным преимуществом такого КЗП является легкость построения, но при этом к недостаткам можно отнести: в зависимости от контактного сопротивления (рельсы - колесная пара) изменяется значение напряжения на путевых реле. Так же из-за есть зависимость напряжения на путевом реле от перемещения отцепа. Эти негативные аспекты, при неблагоприятных условиях и сильном загрязнении балласта, способны привести к фиксации ложной занятости участка.

При другом способе построения бесстыкового КЗП применяются индуктивные датчики ИД (ДИП-72). В конце зоны контроля рельсы двух соседних путей соединяют перемычкой (шунт) , при этом в начале к крайним рельсам подключают питающий трансформатор ПТ. Датчики ИД устанавливают на противоположных рельсовых нитях этих путей. Расстояние выбирается с учетом длины контрольного участка. При наличии тока в рельсе каждый датчик 1ДИП-nДИП через усилитель У включает соответствующее им контрольное реле П1-Пn.

Когда участок свободен обмотка ПТ замкнута с помощью внешних рельсовых нитей, а также с помощью перемычки в конце зоны контроля. В этих условиях сигнальный ток не может протекать по внутренней рельсовой нити, следовательно, в датчиках не наводится ЭДС. При появлении отцепа на контролируемом пути, сигнальный ток от трансформатора ПТ будет проходить по внутренней рельсовой нити через колесные пары. В зоне протекания тока ЭДС наводится во всех датчиках, в соответствии с этим притягивается якорь контрольного реле. Контакты контрольных реле внедряются в измерительную цепь. Она представлена в виде делителя напряжения и является аналогом длины свободной части контрольной зоны.

Рисунок 2.15 – Бесстыковой КЗП с применением датчиков типа

ДИП-72

Контроль наличия питания устройств КЗП осуществляется с помощью контрольных датчиков ИД. Они размещаются на внешних рельсовых нитях в начале каждого пути. В момент нарушения питания ЭДС в ИД пропадает, что в свою очередь обесточивает реле К. Включается сигнализация, информирующая о занятости рельсовой линии.

Следующим примером использования рельсовой линии для передачи питающего напряжения является построение бесстыкового КЗП с применением ИД типа ДИПЗ-800. Все эти датчики (ИД1-ИД15) устанавливаются на одном из рельсов через каждые 30 м в переделах зоны контроля вдоль сортировочного. В начале этой зоны к рельсовой линии подсоединяется источник питания ИПР переменного тока (f=800 Гц), а шунтирующая перемычка в конце этого участка. ИД преобразуют сигнальный ток в напряжения, которые в свою очередь поступают в преобразователь сигналов ПС на сравнивающие устройства СУ1-СУ15. Эти напряжения усиливаются, выпрямляются, а так же сравниваются между собой.

ИПР обеспечивает работу КЗП в режиме максимального сигнального тока в тот момент, когда свободные контрольные участки или колесная пара подвижной единицы находится на самом удаленном участке. На выходе всех ИД имеется равное напряжение и составляет не менее 200 мВ.

Рисунок 2.16 – Бесстыковой КЗП на основе датчиков ДИПЗ-800

В случае когда отцеп располагается в зоне действия двух соседних ИД при этом шунтируя рельсовую линию колесными парами, тогда напряжения на выходах этих ИД будет отличаться не менее чем на 50 мВ. На выходе общего для них СУ возникает сигнал высокого уровня. Он перерабатывается регистрирующим блоком РБ. В регистрирующем блоке формируются двоичный код, который соответствует номеру занятого участка, и аналоговый сигнал, пропорциональный длине не занятого участка. Эти сигналы (цифровой и аналоговый) отправляются на центральный пост для использования в системах горочной автоматики и отображения информации. Одновременно с этим по цепи обратной связи на вход ИПР поступает управляющий сигнал, что приводит к уменьшению тока питания рельсовой линии до номинальной величины в случае, если отцеп находится в начале зоны контроля сортировочного пути.

Главным преимуществом КЗП данного типа является снижение энергопотребления, что возможно в результате регулирования источника питания . При этом эффективность регулирования сильно зависит от состояния балласта и контактного сопротивления (рельсы- колесная пара). Дополнительно, подключение напольных устройств требует не маленьких расходов на обустройство кабельной сети. Это приводит к увеличению стоимости всей системы [5].

2.2.9.4 Контроль заполнения путей методом импульсного

зондирования

Устройство для контроля заполнения путей методом импульсного зондирования КЗП-ИЗД представляет собой подсистему, входящую в АСУ СП и необходимо для определения расстояния от изолирующего стыка в начале контролируемого пути до ближайшей подвижной единицы. Аппаратура КЗП-ИЗ являлась первым поколением устройств, измеряющих свободную часть пути с применением импульсного зондирования.

Главная идея метода заключается в том, чтобы посылать в рельсовую линию импульс напряжения и по форме кривой переходного процесса рассчитывать длину свободной ее части. Отличительной чертой КЗИ-ИЗ от других КЗП заключается в том, что сортировочный путь не разделяется на элементарные участки, а измеряет расстояние до последнего вагона и по этой координате оценивает степень заполнения. Протяженность контролируемого участка пути может достигать 1000  метров.

Система состоит из путевых блоков импульсного зондирования БИЗП (по одному на каждый путь) и постового управляющего комплекса УК-КЗП.

В УК-КЗП входят:

- персональный компьютер ПК с необходимым программным обеспечением;

- блок связи БС – по одному на 4 пути.

Для определения свободности участка пути на его конце устанавливается дроссель ДТ с индуктивностью (эквивалентной 200-400 метрам рельсовой линии) являющийся нагрузкой.

Рисунок 2.17 – Размещение напольного оборудования в системе

КЗП-ИЗ

Персональный компьютер формирует команду запроса расстояния и через порт СОМ выдает ее на блок связи БС. С его выхода частотно-модулированный управляющий сигнал по кабельной ЛС поступает на вход БИЗП и получает команду на зондирование. БИЗП генерирует и посылает в рельсовую линию пачку из 4 импульсов напряжения (по 2 импульса каждой полярности).

По форме кривых переходного процесса (тока и напряжения) микроконтроллер БИЗП рассчитывает длину свободного участка пути и результат предается по ЛС в УК-КЗП. После преобразования и обработки сигнал передается в управляющий вычислительный комплекс более высокого уровня. УК-КЗП архивирует данные и формирует изображение на мониторе о состоянии пути подгорочного парка.

В состав блока БИЗП входят:

- два сетевых фильтра;

- два питающих трансформатора;

- плата ПИЗП.

Сетевые фильтры обеспечивают фильтрацию помех, поступающих от питающей сети. Трансформаторы понижают напряжение питающей сети для подачи на плату ПИЗП. Один трансформатор обеспечивает питание силовой части платы, другой – управляющей части. Плата ПИЗП обеспечивает определение расстояния и обмен информацией.