ПЗ_Веденьков С.Н. на печать (1198343), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Использование сигнального тока тонального диапазона в ТРЦ обуславливает повышение защищенности от воздействия помех тягового тока, понижение потребляемой мощности, применение современной элементной базы, централизованное размещение аппаратуры, существенное снижение взаимного влияния между РЦ.
Важным достоинством применения ТРЦ является возможность исключения в них малонадежных в эксплуатации изолирующих стыков. Это особенно важно для участков с цельносварными рельсовыми плетями, в первую очередь для линий, где такие рельсовые плети укладываются на длину всего перегона. Установка изолирующих стыков (ИС) в этом случае не только снижает прочность пути, но и уменьшает эффективность использования цельносварных плетей. При отсутствии ИС обеспечивается надежная электрическая непрерывность цепи возврата тягового тока, в несколько раз сокращается число металлоемких дроссель-трансформаторов (ДТ), которые содержат большую массу дефицитной электротехнической меди, снижаются потери электроэнергии на тягу поездов.
Анализ спектра и уровня помех, создаваемых электрооборудованием перспективного подвижного состава, их сопоставление с техническими характеристиками ТРЦ, в части допустимого уровня помех показали, что ТРЦ обладают достаточной защитой от помех, и при их использовании в наибольшей степени по сравнению с другими известными типами РЦ обеспечивается электромагнитная совместимость с электрооборудованием перспективного подвижного состава.
Очевидные преимущества использования РЦ тональной частоты для контроля состояния участков пути в системах АБ способствовали разработке и внедрению целого ряда современных систем автоматической блокировки.
ТРЦ предназначены для применения в системах АБ:
– автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры ТРЦ (ЦАБ-АЛСО), в которой основным средством регулирования движением являются средства АЛС, а проходные светофоры отсутствуют;
– автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры ТРЦ и с путевыми светофорами (ЦАБс);
– автоблокировка с децентрализованным расположением аппаратуры ТРЦ с путевой сигнализацией (АБТ). РЦ – без изолирующих стыков. Точка подключения аппаратуры ТРЦ выносится по направлению движения за светофор на 20 метров;
– автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры ТРЦ и проходных светофорами (АБТЦ). РЦ – без ИС. Точка подключения аппаратуры ТРЦ выносится по направлению движения за светофор на 40 метров.
Впервые РЦ без ИС были применены в системе интервального регулирования (СИР) с централизованным размещением аппаратуры, где в качестве основного средства сигнализации и связи используется автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС), а путевые светофоры отсутствуют (система ЦАБ-АЛСО). Вся аппаратура, кроме согласующих путевых трансформаторов, размещается на прилегающих к перегону станциях.
Автоблокировка с РЦ тональной частоты (АБТ) без ИС предназначена для применения на двухпутных участках железных дорог при любом виде тяги (в первую очередь на участках с цельносварными плетями и при пониженном сопротивлении балласта).
Как показали теоретические исследования, частоты тонального диапазона являются оптимальными при использовании в РЦ на участках с сопротивлением балласта примерно 0,04-0,2 Ом км.
Основная энергия стационарных и коммутационных помех тягового тока сосредоточена в области низких частот, которая в области тональных частот она значительно меньше, что позволяет за счет уменьшения входного сопротивления устройств в области нерабочих частот (селективными цепями) обеспечить надежную ее защиту, сведя проблему практически к защите согласующих элементов (путевых трансформаторов и дроссель-трансформаторов).
Данные преимущества позволяют существенно снизить время на выявление и устранение отказов в устройствах, увеличить производительность труда оперативного персонала. Централизованное размещение аппаратуры на станциях в отапливаемых помещениях увеличивает уровень надежности работы аппаратуры, снижается время нахождения обслуживающего персонала на путях, то есть в зоне высокой опасности, что влияет на решение задач по увеличению привлекательности условий труда и безопасности. Снижаются затраты труда и время на текущее обслуживание аппаратуры, сокращается количество трудоемких работ, увеличивается качество выполнения операций, особенно при внедрении промышленных методов обслуживания.
Централизованное размещение устройств значительно упрощает решение проблем, связанных с обеспечением диспетчерского контроля движения поездов, смены направлений и двухстороннего пропуска. Становятся проще устройства электроснабжения. Например, аппаратура ЦАБ-АЛСО осуществляет питание от источников устройств ЭЦ. При наличии на станции надежных источников электроснабжения не требуется ни основная, ни резервная ЛЭП из-за того, что на перегонах источники электроснабжения не нужны. Потребляемая ТРЦ мощность снижается в 5-10 раз по сравнению с традиционными типами РЦ. Все это позволяет снизить стоимость строительства и ТО аппаратуры.
Учитывая, что на участках ЦАБ-АЛСО основным средством сигнализации при движении поездов на перегонах является АЛС, на линиях с интенсивным движением для исключения задержек в движении при отказе локомотивных устройств последние необходимо резервировать. В качестве основной применяется система автоматической локомотивной сигнализации единого ряда (АЛС-ЕН), в качестве резервной – штатная система автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа действия (АЛСН).
До настоящего времени система ЦАБ-АЛСО из-за отсутствия резервирования локомотивных устройств АЛС проектировалась и строилась на линиях с неинтенсивным движением, в основном на однопутных. Однако при условии резервирования локомотивных устройств АЛС на всех локомотивах, а не только на локомотивах скоростных пассажирских поездов, система ЦАБ-АЛСО по своим техническим и эксплуатационным характеристикам может быть наиболее эффективной для линий скоростного движения.
На линиях с путевыми светофорами до недавнего времени проектировалась и строилась автоблокировка АБТ с РЦ без изолирующих стыков и децентрализованным размещением аппаратуры в релейных шкафах. В АБТ наряду с ТРЦ диапазона 420…780 Гц (ТРЦ3) в зоне установки светофоров применяются ТРЦ с сигнальным током 4500, 5000 или 5500 Гц (ТРЦ4), в которых зона дополнительного шунтирования составляет около 15 м. Что позволяет размещать путевые светофоры без использования ИС с выносом около 20 м от точки подключения устройств для исключения закрытия светофора перед приближающимся поездом.
В 1997 г. на базе устройств автоблокировки АБТ были разработаны два более совершенных варианта системы автоблокировки. В автоблокировке с РЦ тональной частоты без изолирующих стыков с размещением аппаратуры в релейных шкафах (децентрализованный вариант – АБТД) в отличие от системы АБТ рельсовые цепи частотного диапазона 4500…5500 Гц не используются. Их роль в этой системе выполняют основные рельсовые цепи ТРЦ3 частотного диапазона 420…780 Гц. Зоны дополнительного шунтирования в них не превышают 40 м. Это позволяет существенно упростить устройства. В результате сокращается расход аппаратуры и сигнального кабеля, повышается надежность работы и безопасность движения поездов.
Повышение безопасности достигается схемным путем за счет перекрытия путевого светофора на запрещающее показание при вступлении второго поезда на блок-участок, занятый первым поездом. При этом исключается возможность проникновения кодового сигнала АЛС локомотиву второго поезда из-за возможного неблагоприятного соотношения шунтов обоих поездов.
На базе автоблокировки АБТ был также разработан централизованный вариант – система АБТЦ. В ней аппаратура для перегонов протяженностью до 20 км при электротяге и до 30 км при автономной тяге размещается на прилегающих к перегону станциях. В дополнение к преимуществам, указанным для системы АБТЦ, за счет централизованного размещения аппаратуры существенно повышается надежность работы, снижаются затраты на обслуживание, улучшаются условия труда обслуживающего персонала, в значительной мере упрощаются функциональные связи с другими техническими средствами, применяемые для регулирования движения поездов и обеспечения их безопасности, являясь при этом одним из основных звеньев автоматизированной системы управления движения поездов. В 1997 г. она внедрена на ряде участков Московской дороги. Опыт эксплуатации подтверждает ее высокие эксплуатационно-технические преимущества.
2 Техническая часть
2.1 Внедрение АБТЦ
Вся аппаратура РЦ, АЛСН, управления светофорами устанавливаются в релейных помещениях на станциях. В данном проекте аппаратура половины перегона находится на станции Филаретовка, вторая половина – на станции Ружино. Для подключения аппаратуры используется сигнально-блокировочный кабель с парной скруткой жил. В нем предусмотрены жилы для организации линейных цепей АБТЦ и перегонной связи. Кабель уложен в тело земляного полотна вдоль всего перегона. В связи с тем, что на перегоне изолирующие стыки устанавливаются только у входных светофоров, в местах подключения аппаратуры РЦ дроссель-трансформаторы, необходимые для пропуска тягового тока, могут не устанавливаться. В качестве согласующих трансформаторов в РЦ используются трансформаторы типа ПОБС-2Г, устанавливаемые в трансформаторных ящиках. Они подключаются к рельсам с помощью бутлежных перемычек.
Для экономии аппаратуры и кабеля в АБТЦ предусмотрено использование одного генераторного конца для двух смежных РЦ. Для обеспечения нормальной регулировки, напряжения на приемных концах смежных РЦ одинаковы. Обычно максимальная длина РЦ не превышает 750 метров. В пределах блок-участка может быть несколько (3-6) РЦ.
Для определения границ блок-участков за проходными светофорами используются РЦ длиной 200-350 м с короткой зоной шунтирования. Последнее достигается с помощью использования верхних несущих частот аппаратуры (720-780 Гц), завышением напряжения на приемном конце. Для исключения перекрытия сигнала перед поездом светофоры сдвигаются навстречу движения на 40 метров от точки подключения питания рельсовой цепи, определяющей границу блок-участка.
Эксплуатация автоблокировки с централизованным размещением оборудования показывает, что перспективность этой системы несомненна. Ее внедрение позволяет: повысить производительность труда за счет увеличения межремонтных сроков аппаратуры рельсовых цепей; повысить надежность за счет исключения изолирующих стыков и ненадежных элементов аппаратуры импульсных рельсовых цепей; улучшить условия труда, так как на перегонах практически нет аппаратуры.
Достоинства АБТЦ: высокая защищенность от атмосферных и электротяговых перенапряжений, что обусловлено отсутствием на перегонах заземленных на рельсы релейных шкафов и расположенной в них аппаратуры с низкой электрической прочностью. Импульсные атмосферные и коммутационные перенапряжения в значительной степени гасятся в кабельных линиях. При централизованной АБ также улучшаются условия труда энергетиков, так как на перегонах практически отсутствуют трансформаторные подстанции для питания устройств АБ. Применение АБТЦ позволяет работникам хозяйства пути использовать бесстыковой путь в пределах всего перегона. Такое направление развития техники в путевом хозяйстве считается одним из самых приоритетных и позволяет повысить производительность труда и снизить расход на содержание верхнего строения пути на 30%.
Эксплуатация централизованной автоблокировки не выявила каких-либо отклонений от требований, предъявляемых к ней как по безопасности движения, так и по помехозащищенности от воздействия тягового тока и его гармоник. Несмотря на относительно высокую стоимость данной системы и имеющиеся некоторые недостатки ее преимущество перед другими применяемыми на сети дорог системами в техническом и технологическом отношении очевидно, и в связи с этим она нашла широкое применение.
2.2 Путевой план перегона
На путевом плане перегона показаны сигнальные точки и ординаты их установки, переезды и их ординаты, путевые устройства УКСПС и другие, граница деления перегона, а так же трассы магистральных кабелей СЦБ.
На листе 1 графического материала проекта приведен путевой план двухпутного перегона Ружино– Филаретовка, оборудуемый АБТЦ. Основная аппаратура размещается централизованно, на прилегающих к перегону станциях. Для экономии кабеля деление перегона выполнено по сигнальной установке, находящейся посередине перегона. В частности четный путь перегона разделен по сигнальной установке светофора 4, а нечетный путь перегона по сигнальной установке светофора 5.
При организации ТРЦ в пределах каждого блок-участка учтено обеспечение защиты смежных рельсовых цепей и рельсовых цепей соседних путей от взаимных влияний. Для этого выполнено чередованием несущих частот и частот модуляции в соответствии с методикой предложенной в типовых материалах по проектированию [3].
Соединение постовой и перегонной аппаратуры, а также увязка аппаратуры, расположенной на станциях, осуществлено двумя сигнально-блокировочными кабелями парной скрутки марки СБПЗАБпШп. Для каждого пути используется кабель:
-
нечётный путь – НСЦБ1 (ЧСЦБ1), НСЦБ3 (ЧСЦБ3).
-
чётный путь – НСЦБ2 (ЧСЦБ2), НСЦБ4 (ЧСЦБ4);
Питающие и релейные концы перегонных рельсовых цепей для каждого пути размещены в разных кабелях. Управление огнями проходных светофоров выполняется по 6 жилам сигнально-блокировочного кабеля. Для управления огнями предвходного светофора требуется 7 жил.
На путевом плане перегона показано:
-
проходные светофоры и ординаты их установки;
-
напольное оборудование и их ординаты;
-
рельсовые цепи с указанием их длины и взаимным расположением приемных и питающих концов, с указанием комбинаций несущих и модулирующих частот генераторов;
-
кабельные сети с указанием кабеля, его длины, жильности, числа запасных жил, обозначение жил цепей СЦБ и связи и места их развязки к напольным устройствам.
2.3 Кабельная сеть
Путевой план перегона является основным документом на основании которого осуществляется строительство и эксплуатация систем автоматической блокировки. На путевом плане перегона (рисунок2.2)изображают:
–ординаты установки оборудования;