методички / 4044

4044	МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
	ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АБТЦ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине

«Эксплуатация технических средств обеспечения движения поездов»

для обучающихся по специальности

23.05.05«Системы обеспечения движения поездов» очной и заочной форм обучения

Составитель: Н.Е. Федоров

Самара

2016

1

УДК 656.256

Исследование системы АБТЦ : методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Эксплуатация технических средств обеспечения движения поездов» для обучающихся по специальности 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов» очной и заочной форм обучения / составитель : Н.Е. Федоров. – Самара : СамГУПС, 2016. – 23 с.

В методических указаниях приведены основные сведения о принципах построения системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты и централизованным размещением аппаратуры (АБТЦ), дано описание лабораторного стенда для изучения и исследования основных схем этой системы. Изложено задание на подготовку к лабораторной работе и методика ее выполнения, требования к содержанию отчета.

Утверждены на заседании кафедры АТС 11 февраля 2016 г., протокол № 6. Печатаются по решению редакционно-издательского совета СамГУПС.

Составитель: Федоров Николай Евгеньевич

Рецензенты: к.т.н., доцент кафедры АТС СамГУПС, В.М. Шумаков; к.т.н, доцент кафедры Электротехники СамГУПС, Н.С. Шорохов

Под редакцией составителя

Подписано в печать 21.06.2016. Формат 60х90 1/16. Усл. печ. л. 1,44. Тираж 50 экз. Заказ 117.

© Самарский государственный университет путей сообщения, 2016

2

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторная работа, представленная в данных методических указаниях, относится к разделу «Системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты» дисциплины «Эксплуатация технических средств обеспечения движения поездов».

Требования к предварительной подготовке обучающегося – лабораторная работа рассчитана на студентов, которые должны иметь базовую подготовку по дисциплинам «Эксплуатационные основы систем и устройств автоматики и телемеханики», «Безопасность технологических процессов и технических средств на железнодорожном транспорте». Освоение данной работы необходимо как предшествующее для производственной практики и дисциплин «СМК в хозяйстве автоматики и телемеханики», «Автоматика и телемеханика на перегонах», выпускной квалификационной работы.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать следующими профессиональными компетенциями:

ПК-17: владение нормативными документами по ремонту и техническому обслуживанию систем обеспечения движения поездов; способами эффективного использования материалов и оборудования при техническом обслуживании и ремонте систем обеспечения движения поездов; владение современными методами и способами обнаружения неисправностей в эксплуатации, определение качества проведения технического обслуживания систем обеспечения движения поездов; владение методами расчета показателей качества.

ПК-21: умение анализировать технологический процесс эксплуатации, технического обслуживания и ремонта систем обеспечения движения поездов как объекта управления.

Система автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты и централизованным размещением оборудования (АБТЦ) является в настоящее время одной из наиболее совершенных систем автоблокировки. Принципы ее построения и функциональные возможности полностью соответствуют современным эксплуатационно-техническим требованиям к системам автоматической блокировки.

При выполнении лабораторной работы категорически запрещается делать какие-либо пометки в тексте и рисунках, заполнять образцы таблиц, представленных в методических указаниях.

Лабораторная работа рассчитана на 4 академических часа.

3

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью лабораторной работы является формирование исследовательских умений при техническом обслуживании устройств автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты и централизованным размещением аппаратуры (АБТЦ).

В результате освоения лабораторной работы обучающийся должен:

знать:

техническую документацию по эксплуатации систем автоблокировки с тональными рельсовыми цепями,

средства и методы повышения безопасности в системах обеспечения движения поездов;

уметь:

владеть способами эффективного использования материалов и оборудования при техническом обслуживании и ремонте систем АБТЦ;

применять методы технической диагностики;

владеть:

методами оценки и выбора рациональных технологических режимов оборудования, навыками эксплуатации, технического обслуживания и ремонта устройств системы АБТЦ;

навыками инженерно-технического работника при эксплуатации и надзоре, техническом обслуживании и ремонте устройств системы АБТЦ;

методами и способами диагностирования устройств.

ЗАДАНИЕ НА ПОДГОТОВКУ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

При подготовке к лабораторной работе необходимо:

1.вспомнить принципы построения и особенности рельсовых цепей тональной частоты;

2.изучить структурную схему системы АБТЦ, назначение и взаимосвязь основных узлов;

3.выяснить особенности, новые технические решения и достоинства системы АБТЦ;

4.изучить назначение, принципиальные схемы и работу схем контроля жил кабеля рельсовых цепей (включая схему индикации неисправностей жил), сигнальных реле, управления огнями проходных светофоров, блокирующего реле, схем кодирования автоматической локомотивной сигнализации (АЛС);

5.ознакомиться с принципами построения схемы контроля последовательного занятия рельсовых цепей, схемы контроля последовательного осво-

бождения рельсовых цепей.

4

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

В данном разделе приводятся основные сведения о принципах построения системы АБТЦ. Более подробно схемные решения системы необходимо изучить по материалам учебного пособия [1].

1. Особенности и структурная схема системы АБТЦ

Основными отличительными особенностями системы АБТЦ являются: использование рельсовых цепей тональной частоты (ТРЦ), отсутствие изолирующих стыков, наличие проходных светофоров и размещение основного оборудования на станциях, ограничивающих перегон.

Станционная аппаратура АБТЦ размещается на станциях, ограничивающих перегон, устанавливается в постах ЭЦ или в транспортабельных модулях и соединяется с напольным оборудованием при помощи кабеля. Деление перегона производится по сигнальной установке, находящейся в середине перегона.

С принципами построения ТРЦ необходимо ознакомиться по [1, стр. 39–41]. Достоинства АБТЦ определяются достоинствами ТРЦ и преимуществами централизованного способа размещения оборудования. Этот материал рекомен-

дуется изучить по [1, стр. 41–42 и стр. 64].

С целью повышения эффективности перевозочного процесса, надежности устройств и безопасности движения в системе АБТЦ предусмотрено:

1.Двустороннее движение по каждому пути двухпутного перегона.

2.Наличие защитных участков для обоих направлений движения.

3.Применение двухнитевых ламп для красного огня на всех проходных светофорах, а также для желтого огня на предвходных светофорах.

4.Контроль исправности жил кабеля рельсовых цепей (РЦ).

5.Контроль перемыкания и обрыва жил кабеля питания ламп светофоров.

6.Контроль последовательности занятия рельсовых цепей при включении кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации (АЛС).

7.Контроль правильности занятия и освобождения рельсовых цепей (контроль потери шунта) с блокировкой светофоров и схем кодирования АЛС.

Структурная схема системы АБТЦ представлена на рис. 1.

Рассмотрим основные функциональные узлы станционных устройств.

Путевые приемники контролируют состояние рельсовых цепей той части перегона, которая отнесена к данной станции. Путевые реле этих РЦ воздействуют на сигнальные реле, которые обеспечивают выбор требуемых показаний проходных светофоров и кодовых сигналов АЛС. Кроме того, путевые реле воздействуют на схемы включения кодовых сигналов в рельсовые цепи и на блоки-

5

рующие реле, управляют схемами контроля последовательного занятия рельсовых цепей и схемами контроля последовательного освобождения РЦ.

В схемах ТРЦ предусмотрен контроль исправности жил кабеля. При пе-

ремыкании жил схема контроля отключает питание рельсовых цепей, при обрыве

– включает соответствующую индикацию на пульте.

Рис.1. Структурная схема системы АБТЦ

В схемах управления огнями светофоров предусмотрен контроль ис-

правности жил кабеля. При обрыве жил обеспечивается включение на табло индикации о перегорании нити лампы светофора, а при обрыве прямой жилы основной нити двухнитевой лампы осуществляется кроме того подключение ре-

6

зервной нити. При перемыкании прямой и обратной жил производится отключение питания ламп светофора.

Схема кодирования рельсовых цепей предназначена для передачи на локомотив информации об условиях движения и состоит из следующих узлов:

Формирователь сигналов АЛС – формирует кодовые сигналы КЖ, Ж и З. Схема выбора сигналов АЛС – выбирает требуемые кодовые комбинации

в зависимости от состояния сигнальных реле.

Схема включения кодовых сигналов подает их в рельсы занятой РЦ по команде соответствующего путевого реле. При этом кодовые сигналы подаются в рельсы только при условии соблюдения последовательности их занятия.

Схема контроля последовательного занятия рельсовых цепей – за-

прещает передачу разрешающих кодовых сигналов АЛС при наложении постороннего шунта, изломе рельса или ложной занятости рельсовой цепи. Этим исключается возможность включения на локомотивном светофоре разрешающего показания при приближении к закрытому проходному светофору.

Кодовые сигналы АЛС подаются в рельсы по существующим питающим и релейным жилам кабеля рельсовых цепей.

Схемы замыкания и размыкания перегонных устройств включают в себя блокирующие реле и схемы контроля последовательного освобождения рельсовых цепей. При вступлении поезда на какой-либо блок-участок (БУ) блокирующее реле воздействует на сигнальные реле этого блок-участка, чем исключается открытие светофора, ограждающего данный БУ, и выбор разрешающего кодового сигнала для предыдущего блок-участка (замыкание блок-участка).

Размыкание блок-участка проводится автоматически с участием схемы контроля последовательного освобождения рельсовых цепей этого БУ и защитного участка (зУ). Нарушение указанной последовательности может быть следствием потери шунта при фактически занятом БУ или защитном участке. При этом размыкание БУ не происходит и разрешающий сигнал светофора не включается.

Схемы, указанные на структуре АБТЦ (см. рис. 1), кроме схем ТРЦ, формирователя сигналов АЛС и индивидуальных кодововключающих реле, строятся для каждого БУ и являются общими как для установленного правильного, так и неправильного направлений движения. Перестройка схем в зависимости от установленного направления движения осуществляется схемой смены направления.

2. Напольное оборудование и кабельная сеть

К напольному оборудованию системы АБТЦ относятся проходные светофоры, соединительные кабели, разветвительные муфты, путевые ящики для размещения устройств согласования и защиты ТРЦ (УСз). Кроме того, на перего-

7

нах в отдельных случаях приходится устанавливать дроссель-трансформаторы для выполнения дополнительных функций.

Рельсовые цепи нумеруются по возрастанию номеров от станции до точки разделения перегона для нечетного пути нечетными числами, для четного - четными. В обозначении РЦ указывается горловина станции, на которой размещен путевой приемник данной РЦ (Н или Ч). На рис. 2 стрелками условно обозначены точки подключения питающей и приемной аппаратуры рельсовых цепей.

Рис. 2. Размещение рельсовых цепей стенда

В пределах БУ в зависимости от его длины организуется 2…4 ТРЦ.

Для каждого пути перегона предусматривается по два кабеля парной скрутки. Жилы питающих и релейных концов ТРЦ, а также прямые и обратные жилы управления светофорами размещаются в разных кабелях.

В наименованиях жил рельсовых цепей указывается обозначение двух рельсовых цепей, к которым они подключены, и их назначение. Например:

Ч2-4ПП и Ч2-4ПМ – питание (буква П) двух смежных рельсовых цепей Ч2П и Ч4П. Последние буквы П и М условно обозначают полюса питания (следует учесть, что это не плюс и минус питания, т.к. ТРЦ питаются переменным током).

Ч4-6РП и Ч4-6РМ – релейные жилы (буква Р) двух смежных РЦ Ч4П и Ч6П. Кроме того предусмотрены жилы для схемы смены направления, для увяз-

ки аппаратуры, размещенной на разных станциях, для цепи двойного снижения напряжения на лампах переездных и заградительных светофоров, для управления автоматической переездной сигнализацией и другие жилы.

3. Принципиальные схемы системы АБТЦ

При анализе принципиальных схем следует учесть некоторые особенности обозначения реле. Повторители реле смены направления движения обозначают по их принадлежности к пути перегона и назначению. Например, 2ЧП (реле четного приема) – реле схем 2-го пути; при направлении, соответствующем приему на станцию по данному пути оно возбуждено. 2НО (реле нечетного отправления) возбуждено при установленном направлении движения, соответствующем отправлению поезда по 2-му пути. Аналогично реле 2НП и 2ЧО на другой станции, а также реле с индексом «1» для нечетного пути.

Для реле, работающих при движении поезда по неправильному пути, в конце обозначения добавляется буква Н.

8

Принципиальные схемы рельсовых цепей изучаются в отдельной лабо-

раторной работе. В рамках данной работы следует учесть, что контакты путевых реле должны использоваться во многих схемах. Поэтому для осуществления схемных зависимостей используются повторители путевых реле:

по два повторителя путевого реле каждой РЦ (например, Ч8П1 и Ч8П2);

групповой повторитель всех РЦ одного БУ (например, Ч8-14ПП);

повторитель путевых реле рельсовых цепей, образующих защитный участок (например, 4зУ – за светофором 4 в правильном направлении; 4зУН - за светофором 4 в неправильном направлении);

групповой повторитель всех путевых реле данного пути, размещаемых на данной станции (2ЧПП);

Схема контроля исправности жил кабеля контролирует перемыкание жил кабеля рельсовых цепей и их обрыв. Строится для каждого пути и состоит из двух идентичных цепей контроля для питающих и для релейных жил (рис. 3).

Рис. 3. Схема контроля жил кабеля рельсовых цепей

9

Питание схемы напряжением 200 В осуществляется от выпрямителей типа БВ3. Цепь контроля проходит через резисторы, обмотки контрольных реле 2ЧПКЛ (2ЧРКЛ) и индивидуальных контрольных реле, по каждой жиле кабеля и обмоткам трансформаторов схемы УСз. Напряжение на обмотках каждого ре-

ле 3,7…4,3 В, что на 40 % больше напряжения отпускания якоря.

Вслучае перемыкания жил кабеля, понижения сопротивления изоляции между ними или сообщения жилы с землей одно или несколько индивидуальных контрольных реле шунтируются и обесточиваются. При этом обесточивается общий повторитель этих реле 2ЧКЛ (на схеме не показан) и отключает питание генераторов всех ТРЦ. Кроме того, на табло дежурного по станции включается красная мигающая лампочка неисправности кабеля.

Вслучае размыкания цепи контроля, например, при обрыве жилы или изъятии (хищении) одного из путевых трансформаторов, все контрольные реле обесточиваются. На табло включается белая лампочка в мигающем режиме; питание ТРЦ сохраняется, так как этот отказ не является опасным (рис. 4).

Рис. 4. Схема индикации состояния жил кабеля рельсовых цепей

В случае размыкания цепи контроля, например, при обрыве жилы или изъятии (хищении) одного из путевых трансформаторов, все контрольные реле обесточиваются. На табло включается белая лампочка в мигающем режиме; питание ТРЦ сохраняется, так как этот отказ не является опасным (см. рис. 4).

После устранения повреждения при зашунтированных резисторах R2, R3, R5 и R6 на обмотках контрольных реле получается напряжение 8,7…11,0 В, что достаточно для их надежного срабатывания. Сопротивления резисторов R1 и R4 выбираются в зависимости от числа контролируемых цепей (см. рис. 3).

Схему управления огнями проходного светофора рассмотрим на при-

мере схемы 4-го светофора (рис. 5).

Питание ламп светофора 4 осуществляется от станционных устройств через трансформатор 4СТ. Напряжение вторичной обмотки устанавливается в зависимости от удаленности светофора. Для регулировки напряжения на лампах в трансформаторном ящике у светофора устанавливают сигнальные трансформаторы типа СТ-4М.

10