Железнодорожные системы
Введение
Для организации движения поездов, маневровой работы и обеспечения безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте применяется определенная система передачи информации с использованием сигналов. В качестве основного сигнального устройства используется светофор. Показания светофора являются приказом и подлежат беспрекословному исполнению работниками железнодорожного транспорта. Система видимых и звуковых сигналов устанавливается Инструкцией по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации. Видимые сигналы выражаются цветом, режимом горения ламп, формой, положением и числом огней. Звуковые сигналы выражаются числом и сочетанием звуков различной продолжительности.
Основными из средств автоматики и телемеханики, обеспечивающих безопасность движения и высокую пропускную способность железнодорожных линий, являются автоблокировка и автоматическая локомотивная сигнализация. Внедрение автоблокировки в комплекс диспетчерской централизации на однопутных линиях повышает их пропускную способность примерно на 25-50%.
Среди многих сложных вопросов ускорения научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте в последнее время особую остроту и актуальность приобрела задача качественного совершенствования систем интервального регулирования движения поездов на основе широкого внедрения последних достижений науки и техники, поскольку это непосредственно связано с обеспечением безопасности, бесперебойности и экономичности перевозок.
Большое внимание, которое уделяется развитию систем интервального регулирования движения поездов не случайно. Происходящий в последние годы спад промышленного производства привел к снижению объемов грузовых и пассажирских перевозок и значительному осложнению экономического положения железнодорожного транспорта. Ухудшение экономического и финансового состояния отрасли не позволяет в должной мере поддерживать материально-техническую базу железнодорожного транспорта, в частности, систем интервального регулирования движения поездов. Увеличение парка аппаратуры с просроченными датами профилактического обслуживания, акты вандализма по отношению к аппаратуре, содержащей драгоценные металлы, дефицит комплектующих изделий и ремонтных материалов, неизбежно вызывает рост числа потенциально опасных для движения поездов ситуаций.
Статистические данные по отказам устройств железнодорожной автоматики по дорогам России за последние два года показали, что одна четверть от общего числа отказов приходится на рельсовые цепи, около. 18% - на релейную и бесконтактную аппаратуру; почти 15% - на релейные шкафы и светофоры; 10,7% - на кабельные линии связи; 8,9% - на элементы защиты и другие устройства. В этой связи, решение вопросов повышения качества функционирования систем автоблокировки, автоматической локомотивной сигнализации, электрической централизации и других, имеет первостепенное значение.
Совершенствование систем интервального регулирования движения поездов требует учета ряда особенностей и выполнения часто противоречивых требований:
ü решающего влияния показателей безопасности движения поездов на концепцию построения систем интервального регулирования;
ü многообразия условий работы;
ü жестких ограничений в материально-технических, а ряде случаев и трудовых ресурсах.
Все это делает задачу обеспечения бесперебойности доставки грузов и удовлетворения запросов пассажиров в перевозках при сохранении высокого уровня безопасности движения поездов сложной научно-технической проблемой.
Учитывая важную роль, которую играют системы интервального регулирования в обеспечении безопасности и бесперебойности движения, комплекс работ по ее развитию выделен в научно-техническую проблему "Единый ряд перспективных микроэлектронных систем и устройств для управления движением поездов", выполняемую под руководством заслуженного деятеля науки и техники Российской Федерации, академика Академии Транспорта России, д.т.н., проф. В. М. Лисенкова. Наиболее крупными разработками, имеющими большое научное и народно-хозяйственное значение, являются:
1).Автоматическая локомотивная сигнализация повышенной помехозащищенности значности (АЛС-ЕН);
2).Микроэлектронная система автоблокировки (АБ-Е1);
3).Микроэлектронная система автоматической локомотивной сигнализации и система автоматического управления тормозами (АЛСЕ-САУТ);
4).Микропроцессорная система числовой кодовой автоблокировки (АБ-ЧКЕ);
5).Микропроцессорная система автоблокировки с децентрализованным размещением аппаратуры и рельсовыми цепями без изолирующих стыков (АБ-Е2);
6).Микропроцессорная система контроля состояний перегона для участков с полуавтоматической блокировкой (МСКП).
В результате широкого внедрения перечисленных разработок будет достигнуто повышение уровня безопасности движения поездов, рост резервов пропускной способности участков, экономия капитальных вложений при строительстве и эксплуатационных расходов на содержание технических средств, улучшение условий труда и повышение культуры обслуживания.
Глава I. Эксплуатационная часть
1.1. Характеристика участка.
В данном дипломном проекте станцию А и Б связывает однопутный перегон. В пределах данного перегона построена числовая кодовая автоблокировка (АБ – ЧКЕ) электрифицированная по системе постоянного тока, со светофорами. Перегон разделён на блок участки длинной до 2000 метров. На границах блок участков установлены изолирующие стыки. В данном курсовом проекте применена четырехзначная сигнализация.
Вся аппаратура находится в релейных шкафах на перегоне, в которую входят ППМ, и сигнальные реле (Ж, ЖЗ, З) непосредственно для включения ламп огней светофора. Вход ППМ соединяется с рельсовой линией через дроссель-трансформатор и устройство защиты и согласования УЗС.
В отличие от не микропроцессорной числовой кодовой автоблокировки в рельсовую цепь поступают не коды от трансмиттерного реле, а амплитудно-модулированный сигнал от ППМ предыдущего блок участка. Который в дальнейшем расшифровывается, и включаются соответствующие сигнальные реле (Ж, ЖЗ, З), в зависимости от поездной ситуации. Если следующий блок участок занят, то на светофоре загорается красный огонь, если свободен один блок участок, то на светофоре горит желтый, если два, то желтый с зелёным, три и более – зелёный.
1.2. Система регулирования движения поездов на перегоне.
Регулировка движения поездов будет осуществляться с помощью светофоров. На перегонах применяются линзовые светофоры — мачтовые. Светофоры устанавливаются с правой стороны по направлению движения, с соблюдением габарита приближения строений на расстоянии 3100 мм от оси пути. Для светофоров используют железобетонные или металлические мачты.
1.3. Обоснование необходимости внедрения устройств автоблокировки.
Непрерывный рост грузооборота железных дорог и повышение, скоростей движения требуют все большего увеличения пропускной способности железнодорожных линий. В связи с этим особое значение приобретает комплексная автоматизация и механизация процессов и перевозок, применение новых устройств автоматики, телемеханики, и связи. На железнодорожном транспорте наиболее эффективным средством регулирования движения поездов на перегонах является комплекс устройств автоматики, состоящей из автоблокировки; автоматической локомотивной сигнализации и диспетчерского контроля движения поездов.
Автоблокировка служит мощным средством для увеличения пропускной способности железнодорожных линий и повышения безопасности движения поездов. При движении поездов с различными скоростями автоблокировка обеспечивает увеличение участковой скорости за счет сокращения потерь времени при обгоне поездов. Кроме того, автоблокировка повышает производительность труда эксплуатационных работников, сокращает эксплуатационные расходы и обеспечивает высокую безопасность движения поездов.
В СССР автоблокировку начали внедрять с 1930 г. Первые участки Москва-Мытищи и Покровско-Стрешнево-Волоколамск общей протяженностью 140 км были оборудованы импортной аппаратурой. С 1932 г. Строительство автоблокировки ведется только на отечественной аппаратуре.
Во второй половине 30-х годов по разработкам Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) была создана отечественная система автоматической локомотивной сигнализации (АЛС). Впервые эта система была внедрена на участке Москва-Серпухов. Одновременно с внедрением велись работы и по повышению надежности элементов автоблокировки.
На участках с тепловозной тягой нашла применение автоблокировка с импульсными рельсовыми цепями, которые позволяют делать блок-участки длиной до 2600 м. и исключают опасные отказы при влияний блуждающих токов. Для электрифицированных участков были разработаны кодовые рельсовые цепи, на основе которых построена числовая кодовая автоблокировка. Эта система позволила обеспечить связь между светофорами по рельсовым цепям без применения линейных проводов, а также осуществить автоматическую сигнализацию совместно с автоблокировкой.
С введением электрической тяги переменного тока появилась необходимость в кодовых рельсовых цепях с частотой питания, отличной от частоты тягового тока, обеспечивающих надежную защиту от опасных и мешающих влияний гармоник тока 50 Гц. В связи с этим были разработаны и нашли применение рельсовые цепи переменного тока частотой 75 Гц. С применением рельсовых цепей 75 Гц была построена числовая кодовая автоблокировка на ряде участков сети железных дорог.
Однако с введением рельсовых, цепей 75 Гц возникли трудности в преобразовании частоты 50 Гц в 75 Гц, а также в резервировании питания сигнальных установок. Эти трудности были устранены с введением рельсовых цепей переменного тока частотой 25 Гц. Для получения такой частоты используются статические преобразователи частоты 50/25 Гц, которые применяются на каждой сигнальной установке и получают основное питание от высоковольтной линии автоблокировки, а резервное от контактной сети переменного тока промышленной частоты. В настоящее время при новом строительстве на линиях с электротягой переменного тока применяются только рельсовые цепи 25 Гц.
С 1957 г. на железных дорогах нашей страны началось развитие высокоскоростного движения. В настоящее время поэтапно произошло повышение скоростей пассажирских поездов до 120, 140 и 160 км/ч. В связи с этим выявились недостатки типовой автоблокировки числового кода, заключающиеся в малой значности сигнализации автоблокировки и АЛС, недостаточном быстродействии аппаратуры, недостаточной надежности устройств в связи с использованием контактных элементов.
