Устройства автоматической блокировки, диспетчерской и электрической централизации, механизированных сортировочных горок и станционных устройств СЦБ при полуавтоматической блокировке относятся к потребителям первой категории, и одной из самых важных задач, стоящих перед ОАО РЖД, является повышение надежности электроснабжения этих устройств, так как перебои в их электроснабжении, могут повлечь за собой значительный экономический ущерб.

Устройства СЦБ позволяют эффективно решать задачи перевозочного процесса, способствуя увеличению пропускной способности железнодорожных линий, обеспечивая безопасность движения поездов, бесперебойную связь между всеми подразделениями железнодорожного транспорта.

Электрическая централизация позволяет в 2 раза повысить пропускную способность станций, сократить эксплуатационный штат работников и обеспечить безопасность движения поездов. Наиболее просто с этой проблемой на станции может справиться централизация компьютерного типа, обеспечивающая безопасное управление стрелками и сигналами. Микропроцессорные системы повышают уровень безопасности, занимают значительно меньше площади, потребляют меньше электроэнергии, уменьшают объем строительно-монтажных работ и снижают эксплуатационные расходы.

Централизованное размещение аппаратуры дает возможность оперативно и быстро устранять возникшие неисправности.

Одним из важнейших направлений внедрения технического прогресса на железнодорожном транспорте является совершенствование и широкое применение современных технических средств управления движения поездов.

Высокая интенсивность использования технических средств железнодорожного транспорта обуславливает необходимость широкого внедрения достижений науки и техники и передовых методов труда. Решению поставленных задач во многом способствует внедрение современных средств автоматики и телемеханики.

В настоящее время происходят не только количественные, но и качественные изменения устройств автоматики и телемеханики. В новых системах широко используются более надежные бесконтактные приборы, интегральные микросхемы, элементы вычислительной техники. Внедрение новых и совершенствование существующих средств автоматики и телемеханики являются основой для решения перспективной задачи - комплексной автоматизации и механизации перевозочного процесса на железнодорожном транспорте

В данном дипломном проекте на основе эксплуатационных и статистических данных произведен анализ работы устройств электроснабжения СЦБ (Сигнализация централизация блокировки). Произведен анализ работы имеющегося электрооборудования, с выявлением наиболее часто отказываемых устройств электроснабжения. Были рассчитаны основные показатели надежности для высоковольтной линии (ВЛ) СЦБ и трансформатора типа ОМ.

На основе результатов анализа и расчетов данного дипломного проекта были предложены мероприятия по повышению надежности устройств СЦБ.

1 АНАЛИЗ РБОТЫ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВЛ СЦБ

ХАБАРОВСКОЙ ДИСТАНЦИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

В настоящее время на дальневосточных железных дорогах эксплуатируется значительное количество систем автоматики и телемеханики с истекшим сроком эксплуатации.

Замена действующих систем автоблокировки на более современную систему требует больших капитальных затрат, но, несмотря на ежегодно возрастающие темпы модернизации систем автоматики и телемеханики, остается не менее важным вопрос замены существующих систем на надёжные микропроцессорные аналоги для повышения устойчивости работы системы.

Детально анализируя причины отказов в работе систем автоматики, регулярно разрабатывается немало дополнительных схемных технических решений, внедрение которых способствует повышению надёжности уже действующих устройств автоматики, управляющих движением поездов на станции и на перегоне. При разработке решений учитываются недостатки существующих систем, вскрытые в процессе эксплуатации.

Вызвавший неоправданную остановку поезда или снижение скорости движения отказ систем автоматики, приводит к задержкам не только данного поезда, но и следующих за ним. Итогом всего этого являются прямые экономические потери, вызванные простоем поездов, нарушением сроков поставки грузов, а также ущерб от недополученного дохода, снижение доверия пассажиров и грузоотправителей к железнодорожному транспорту.

Согласно статистическим данным основными причинами нарушения нормальной работы ВЛ СЦБ являются: обрыв проводов при падении опор, деревьев или наброса проводов других линий; повреждения элементов ВЛ СЦБ ( тр-ры типа ОМ, ЗНОМ, предохранители, разъединители и т.д); замыкания проводов при большой стреле провеса, повреждения изоляторов или обрыва вязки проводов, некачественное обслуживание и монтаж эксплуатационников.

1. Общие сведения об устройствах СЦБ

Устройства автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте, или средства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), предназначены для автоматизации процессов, связанных с управлением движением поездов, обеспечения безопасности и необходимой пропускной способности железных дорог, а также повышения производительности труда.

Когда расстояние между объектами невелико, системы автоматики осуществляют регулирование, контроль и управление данными объектами. Если же объекты значительно удалены друг от друга, то вместо систем автоматики применяют системы телемеханики.

К устройствам сигнализации относятся сигнальные приборы, предназначенные для передачи на поезда приказы и извещения о запрещении или разрешении движения, ограничении скорости и т.п. [1]

Устройства централизации стрелок и сигналов служат для управления стрелками и сигналами из одного пункта , расположенными далеко друг от друга. Эти устройства обеспечивают такую взаимозависимость между стрелками и сигналами, которая исключает открытие сигналов, если стрелки не установлены в нужное положение, а сигналы враждебных маршрутов не закрыты.

Устройства путевой блокировки предназначены для регулирования движения поездов по перегонам таким образом, чтобы между поездами было расстояние, необходимое по условиям безопасности. Это возможно благодаря тому, что устройства путевой блокировки не допускают открытия сигнала до тех пор, пока участок пути занят другим поездом.
На железнодорожном транспорте устройства СЦБ по назначению делят на две группы: устройства СЦБ на перегонах и станциях.

К первой группе относятся автоматическая блокировка, автоматическая локомотивная сигнализация, путевая полуавтоматическая блокировка, система диспетчерского контроля за движением поездов и автоматическая переездная сигнализация; ко второй — электрическая и диспетчерская централизация, комплекс устройств горочной автоматики и др.
Движение поездов по перегонам, поездная и маневровая работа на станциях осуществляются в условиях непрерывно меняющейся обстановки. В таких условиях для быстрой передачи различных приказов и указаний локомотивным бригадам и другим ра­ботникам, связанным с движением поездов, применяют железнодорожную сигнализацию. Она позволяет регулировать движение поездов на перегонах, поездную и маневровую работу на станциях и обеспечивает безопасность движения [1,2].

1.2 Питание устройств СЦБ

Основное питание устройств СЦБ осуществляется от специальных воздушных линий автоблокировки 6–10 кВ (ВЛ СЦБ), сооружаемых вдоль железнодорожных путей, резервное питание – на участках, электрифицированных по системе переменного тока, как правило, от линий ДПР -25 кВ или линий продольного электроснабжения (ВЛ ПЭ) 6,10 кВ. Допускается применение резервного питание от линий 6,10,35 кВ промышленного назначения. В отдельных случаях производится резервирование от пунктов питания СЦБ с дизель-генераторным агрегатом (ДГА). ВЛ СЦБ предназначены для питания сигнальных точек на перегонах и постов ЭЦ на малых станциях. ВЛ ПЭ кроме резервирования СЦБ обеспечивают питанием служебные и жилые железнодорожные здания, освещение территории железнодорожных станций, электроинструмент для путевых работ и другие нагрузки. Все эти линии обеспечиваются двусторонним складированным питанием от смежных подстанций.

Трасса воздушной линии сигнализации централизации и блокировки должна проходить по свободной от линии связи стороне железнодорожного полотна, при наличии линии связи с обеих сторон полотна; предпочтение отдают той стороне, где расположена линия связи министерства путей сообщений. Конструктивное выполнение и габариты линии в основном определяют климатическими условиями района и характеристикой местности по населенности, где она проходит. В зависимости от климатических условий района по гололеду проектируют следующие типы воздушной линии сигнализации централизации и блокировки: нормальный – толщина стенки льда на проводе не превышает 10 мм; усиленный – толщина стенки льда достигает 15 мм; особо усиленный – толщина стенки льда достигает 20 мм. В районах где гололед имеет толщину стенки более 20 мм, требует составление индивидуального проекта с разработкой нетиповых конструкций [3].

Воздушная линия автоблокировки выполняется: стальными однопроволочными проводами диаметром 5 миллиметров (ПСО5), биметаллическими проводами диаметром 4 и 6 миллиметров (БМ4, БМ6), стальными многопроволочными проводами ПС25, ПС35, а также сталеалюминевыми неизолированными проводами АС25, АС35, АС50. Провода крепятся на изоляторах ШФ10В и ШС10 при деревянных и на изоляторах ШД20 при железобетонных опорах.

Устройство ЭЦ промежуточных станций получают основное питание от линии автоблокировки. В каждой горловине станций и в помещении дежурного по станции установлены трансформаторы ОМ, от которых переменный ток напряжением 220 В поступает к понижающим трансформаторам и затем к стационарным светофорам, рельсовым цепям и лампам табло.

Для питания каждой сигнальной точки на опорах линий основного и резервного питания 6(10) кВ устанавливаются понижающие линейные трансформаторы типа ОМ-0,63 (1,25) или ОМ-4(10) для питания устройств СЦБ на малых станциях. Подключение трансформаторов к линии производиться через комбинированные предохранители, разъединители типа ПКН с номинальным током плавкой вставки 0,5-1,0 А. Для защиты от перегрузки ОМ-0,63(1,25) такие плавкие вставки чрезмерно велики. От грозовых и коммутационных перенапряжений на высокой стороне трансформаторы защищены разрядниками соответствующего типа РВП-6(10) [3].

1.3 Причины отказов устройств электроснабжения СЦБ на участке Хабаровск-II – Дормидонтовка по данным дистанции электроснабжения ЭЧ-2

В ходе анализа статистических данных ЭЧ-2, было выявлено большое количество отказов в ВЛ СЦБ, по которым составлена статистика за 5 лет по каждому виду повреждений представлены в таблице 1.1 и на рисунке 1.1. В результате оценки состояния надежности оборудования определяются проблемы дистанций и способы повышения надежности оборудования.

Таблица 1.1 – Основные причины отказов устройств электроснабжения СЦБ

Рисунок 1.1 – Диаграмма классификации отказов по видам устройств за 5 лет

С каждым годом количество отказов в ВЛ СЦБ не уменьшается, оно колеблется в пределах 15-30 единиц в год . Статистический анализ отказов показал, что основными причинами отказов устройств СЦБ является: трансформаторы типа ОМ и ЗНОМ, разрушение изоляторов на опорах ВЛ СЦБ, повреждение предохранителей, утечка тока через заземления опор КС. Также значительную роль играет обслуживающий персонал. Но количество отказов СЦБ по вине эксплуатационного персонала за 5 года уменьшилось в 2,5 раза.