Технические требования к совместимости систем всм с обычными железными дорогами

Совместимость – это важнейший экономический показатель.

Условия совместимости:

1. совместимость колеи;

2. совместимость средств СЦБ, связи и управления;

3. совместимость габаритов (приближения строения, ЭПС, ремонтной техники, баз ремонта и обслуживания);

4. совместимость систем контактной сети и рода тока;

5. совместимость длин поездов и приёмо – отправочных путей;

6. совместимость нагрузок на ось подвижного состава;

7. совместимость допустимых скоростей;

8. совместимость систем безопасности;

9. совместимость систем эксплуатации обслуживания пассажиров.

Мероприятия, обеспечивающие возможность выхода всм на электрифицированные железные дороги с обычными скоростями.

Основные технические нормы проектирования главных путей

скоростных линий

1. Изменение руководящего уклона. Руководящий уклон не должен превышать 20^о/_оо, а на скоростных линиях со смешанным движением - 15^о/_оо при грузонапряжённости нетто в грузовом направлении 15 млн. ткм/км.

2. Смежные элементы продольного профиля пути следует спрягать в вертикальной плоскости кривыми радиусом 20 км, а в трудных условиях – 15 км. При алгебраической разности сопрягаемых уклонов более 10^о/_оо должна устраиваться разделительная площадка длиной не менее 250 м.

3. Кривые в плане рекомендуется проектировать радиусами R 3000 м, а в трудных условиях – 2000 м.

4. Величина возвышения наружного рельса h не должна превышать 150 мм, а уклон отвода возвышения наружного рельса - 1^о/_оо. Прямые вставки между начальными точками переходных кривых на главных путях скоростных линий должны быть не менее 150 м в нормальных и 100 м – в трудных условиях.

5. На главных путях станций, где предусматривается пропуск пассажирских поездов со скоростью 140-200 км/ч, должны укладываться стрелочные переводы типа Р65 марки 1/11с гибкими остряками и крестовиной с непрерывной поверхностью катания. Между смежными стрелочными переводами при этом необходимо предусматривать прямые вставки длиной 25 м. В трудных условиях эту вставку можно сократить до 12, 5 м, но в этом случае будут ухудшены комфортные условия для пассажиров из-за больших поперечных ускорений при проследовании скоростных поездов по смежным стрелочным переводам.

6. При повышении скоростей движения поездов до 160 – 200 км/ч следует увеличить радиусы горизонтальных кривых с 600 – 800 м, имеющихся на существующих линиях, до 2000 – 4000 м.

Требования к раздельным пунктам и основные работы по их реконструкции.

1. Пассажирские устройства станций должны проектироваться с учетом обеспечения полной безопасности пассажиров и наибольшей комфортности для них. Пассажирские платформы необходимо размещать с внешней стороны главных путей. Ширина платформы определяется с учётом воздействия воздушной волны, образующейся перед поездом. Пешеходные переходы через станционные пути должны устраиваться в разных уровнях и по возможности с помощью тоннелей.

2. Должны быть модернизированы электрическая централизация, контактная сеть над главными путями, а территория станции ограждена сплошным забором.

3. Необходимо спрямить главный путь, имеющий искривления из-за уширения междупутья;

4. Заменить стрелочные переводы на главных путях на специальные скоростные с одновременной раздвижкой их в местах , где вставки между смежными переводами менее 25 м;

5. Переустроить контактную сеть под новое положение стрелочных переводов;

6. Переустроить ЭЦ стрелок и сигналов в связи с заменой стрелочных переводов;

7. Переустроить или построить новые пассажирские платформы , отвечающие требованиям высокоскоростного движения;

8. Соорудить для пассажиров переход в разных уровнях.

Требования к автоматике, телемеханике, управлению

Организация движения поездов на высокоскоростных железнодорожных магистралях предъявляет повышенные требования к системам автоматики, телемеханики и связи. Определяющими из них является обеспечение высоких скоростей, безопасности движения и надежности устройств и систем управления.

Указанные требования являются основными при разработке систем управления и связи, определении способов обеспечения необходимых показателей быстродействия устройств и скорости передачи данных, а также при проектировании исполнительных устройств автоматики и телемеханики (стрелочных приводов, приборов сигнализации и т.п.).

Система управления ВСМ рассматривается как единый комплекс, включающий устройства управления движением поездов, единую вычислительную среду, приборы обеспечения безопасности, связи и порядок технического обслуживания и ремонта устройств. Эта система должна обеспечивать:

• безопасность и комфорт пассажирам;

• выполнение графика движения поездов;

• надежность функционирования технических средств;

• минимизацию эксплуатационных расходов.

Сигнализация, централизация, блокировка

Высокие скорости движения на ВСМ предъявляют новые требования к устройствам СЦБ. Например, как показывает мировая практика, при больших скоростях движения установка проходных светофоров на перегонах теряет свою актуальность и доминирующей становится сигнализация на пульте машиниста. Вместе с тем для обеспечения маневровой работы и движения поездов, не оборудованных бортовой аппаратурой (хозяйственных, ремонтных), целесообразна установка напольных светофоров на станциях с применением упрощенной индикации. На ВСМ повышаются требования надежности и безопасности функционирования к приборам и элементам СЦБ (рельсовые цепи, путевые датчики, средства индуктивной связи, радиотехнические устройства).

Важнейшим элементом современных отечественных систем железнодорожной автоматики и телемеханики являются рельсовые цепи. Традиционно они обеспечивают контроль свободности (занятости) рельсовых участков, целостность рельсовых нитей, взаимоувязку сигнальных показаний соседних светофоров. В системах автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) рельсовые цепи используются в качестве линий индуктивной связи для обмена информацией между напольными и локомотивными устройствами. Однако рельсовые цепи обладают рядом недостатков: низкая надежность изолирующих стыков, неустойчивость режимов работы в условиях изменения электрического сопротивления балласта в зависимости от погодных условий и других факторов, недостаточная точность определения координат поезда. Более надежными являются бесстыковые тональные рельсовые цепи, получившие распространение на высокоскоростных магистралях, где используется цельносварной путь из рельсовых плетей «бесконечной» длины.

Планомерные и достоверные обследования состояния верхнего строения пути на ВСМ позволяют, помимо рельсовых цепей, использовать и другие устройства контроля свободности пути, например, точечные датчики, которые выполняют лишь одну функцию — надежно фиксируют проследование подвижной единицей некоторой точки пути. По сравнению с рельсовыми цепями такие датчики обладают рядом достоинств: устойчивость их работы не зависит от внешних факторов (состояния электрического сопротивления балласта и рельсов); отсутствует ограничение максимальной длины контролируемых участков; на эти приборы сигнализации не влияет обратный тяговый ток.

Еще одним техническим средством, позволяющим осуществлять контроль свободности участков пути, являются линии индуктивной связи с проводниками (шлейфами), укладываемыми на шпалах или подошвах рельсов вдоль пути следования поезда. Через определенные интервалы меняется взаиморасположение шлейфов путем их перекрещивания (так называемого «транспонирования»), чем обеспечивается смена фазы сигнала, поступающего на локомотив при проследовании мест перекрещивания шлейфов. По количеству этих изменений определяется положение локомотива на участке, а при известной длине поезда вычисляется и часть занимаемого пути.

Стрелочные переводы

Стрелочные переводы являются наиболее ответственными элементами верхнего строения пути. При следовании высокоскоростного поезда на переводах возникают большие боковые силы. В связи с этим стрелочные переводы изготавливают только из рельсов тяжелее 60 кг/пог.м и укладывают па железобетонные переводные брусья.

На проектируемой ВСМ Санкт-Петербург—Москва на диспетчерских съездах предусмотрена укладка стрелочных переводов типа Р65 с маркой крестовины 1 /22 для движения с допускаемой скоростью по прямому пути 350 км/ч и по боковому направлению — 120—130 км/ч. На примыканиях к существующим линиям при марке крестовины 1/18 допускается скорость на боковое направление 80—90 км/ч, а при марке крестовины 1/11 — 50 км/ч.

К высокоскоростным стрелочным переводам предъявляется ряд специфических требований:

1. закрепление прилегающего пути от угона, устройство анкерных участков пути или установка уравнительных приборов со стороны рамного рельса и крестовины;

2. установка внешних замыкателей на остряках и подвижных усовиках;

3. обязательная закалка рамных рельсов, остряков, подвижных сердечников и рельсов соединительных путей;

4. укладка железобетонных брусьев с регулируемыми упругими скреплениями;

5. применение остряков секущего типа с выпрессованной корневой частью, со специальными противоугонными устройствами;

6. подуклонка рельсовых нитей по всей длине перевода.

Искусственные сооружения

Технические условия проектирования и строительства искусственных сооружений на ВСМ имеют свои особенности. Для обеспечения плавности движения высокоскоростного поезда и комфорта пассажирам величина упругого прогиба пролетных строений от статической временной нагрузки не должна превышать 1/2200 длины пролета. На обычных железных дорогах величина упругого прогиба от нормативной нагрузки может достигать 1/800 от длины пролета. При нормировании жесткости пролетных строений в горизонтальной плоскости на высокоскоростных магистралях в большинстве зарубежных стран придерживаются рекомендаций Международного союза железных дорог, предусматривающих ограничение рассматриваемых упругих деформаций величиной 1 /4000 длины пролета, при этом максимальное кручение пролетного строения не должно превышать 1 мм на 1 м его длины.

Контактная подвеска

Высокоскоростные железные дороги и железные дороги с повышенной пропускной способностью с небольшими интервалами (3—15 минут) между поездами с мощностью потребляемой энергии 10—12 МВт и более имеют иной характер электротяговой нагрузки. Для таких линий характерна импульсная нагрузка как для проводов электротяговой сети, так и для преобразовательного оборудования тяговых подстанций. При этом возрастают пиковые нагрузки на тяговые подстанции, увеличиваются потери напряжения и энергии в устройствах тягового электроснабжения, усложняются условия токосъема и повышается нагревание проводов контактной сети.

Требуемый уровень напряжения у токоприемников движущихся скоростных и высокоскоростных поездов может быть обеспечен усилением системы тягового электроснабжения. Основными способами при этом являются: монтаж усиливающих проводов контактной подвески и увеличение сечения контактных проводов; повышение и стабилизация напряжения на шинах тяговых подстанций; автоматическое поддержание напряжения у токоприемников за счет регулирования напряжения на шинах подстанций; применение схем питания контактной сети с постом секционирования и пунктами параллельного соединения контактных подвесок обоих путей; сооружение на участках большой протяженности между тяговыми подстанциями дополнительных пунктов питания; переход на распределенную схему с продольной питающей линией повышенного напряжения и автоматическими пунктами питания; увеличение мощности тяговых подстанций и уменьшение длины участков между тяговыми подстанциями; усиление внешнего электроснабжения и ограничение отклонений напряжения на входах тяговых подстанций.