Изучение основных зависимостей в цепях включения сигнальных реле

1. Цель работы

1.1. Изучить требования Правил технической эксплуатации к электрической централизации стрелок и сигналов.

1.2. Проверить на модели необходимость выполнения для открытия светофора обязательных условий безопасности движения поездов по станции.

2. Теоретическая часть

В настоящее время наиболее эффективным техническим средством регулирования движения поездов по станциям является электрическая централизация (ЭЦ) стрелок и сигналов. ЭЦ относится к категории телемеханических систем, которые позволяют при помощи электрической энергии дистанционно и централизованно управлять стрелками и сигналами.

В соответствии с Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации устройства ЭЦ всех типов должны обеспечивать:

• взаимное замыкание стрелок и светофоров;

• контроль взреза стрелки с одновременным закрытием светофора, ограждающего данный маршрут;

• контроль положения стрелок и занятости путей и стрелочных секций на аппарате управления;

• возможность маршрутного или раздельного управления стрелками и светофорами, производство маневровых передвижений по показаниям маневровых светофоров, при необходимости передачу стрелок на местное управление.

Наряду с этим устройства ЭЦ не должны допускать:

- открытия входного светофора при маршруте, установленном на занятый путь;

• перевода стрелки под подвижным составом;

• открытия светофоров, соответствующих данному маршруту, если стрелки не поставлены в надлежащее положение;

• перевода входящей в маршрут стрелки или открытия светофора враждебного маршрута при открытом светофоре, ограждающем данный маршрут.

С тем, чтобы полностью отвечать требованиям ПТЭ, структура, элементная база и алгоритм функционирования ЭЦ должны гарантировать безопасность движения поездов в любых эксплуатационных условиях, в том числе при отказах технических устройств и ошибочных действиях человека (дежурного по станции, электромеханика и др).

В частности, алгоритм функционирования ЭЦ предусматривает при задании маршрутов проверку целого ряда обязательных условий (зависимостей), выполнение которых допускает открытие соответствующего светофора.

В качестве примера на рис.1 представлена блок-схема алгоритма, по которому проверяются условия безопасности движения, и открывается входной светофор в маршрутах приема поезда на станцию. Процесс установки маршрута начинается с воздействия дежурного по станции на соответствующие органы управления пульта – стрелочные и сигнальные кнопки.

Все станционные светофоры являются, как правило, полуавтоматического действия (за исключением некоторых специальных режимов работы), то есть открываются дежурным по станции, а закрываются автоматически при вступлении поезда на маршрут. Применение принципа противоповторности исключает повторное (автоматическое) открытие светофора без воздействия дежурного по станции на управляющую сигнальную кнопку. Выполнение функции противоповторности контролируется логическим оператором 1.

Логический оператор 2 контролирует свободность от подвижного состава стрелочных и бесстрелочных путевых изолированных участков, по которым будет следовать принимаемый на станцию поезд. Оператор 3 проверяет отсутствие других установленных маршрутов, враждебных данному маршруту приема, поскольку они по условиям безопасности не могут быть заданы одновременно. Оператором 4 устанавливается соответствие маршруту положения стрелок. Если такое соответствие есть, то управление передается следующему логическому оператору 6, которым проверяется свободность пути приема. При необходимости стрелки переводятся в надлежащее положение (функциональный оператор 4).

Оператор 7 контролирует отсутствие горения на входном светофоре лунно-белого огня пригласительного сигнала. Этот огонь включается при повреждениях некоторых устройств ЭЦ и может гореть одновременно с красным, но никогда с зеленым или желтым огнем.

Также при повреждениях применяется искусственная разделка маршрута или отдельных его секций. Поскольку этот вид размыкания выполняется без автоматической проверки условий безопасности под личную ответственность дежурного по станции, а вступление поезда на размыкаемую секцию недопустимо, то обязательно проверяется отсутствие искусственной разделки (оператор 8).

После установки стрелок в соответствующее маршруту положение, необходимо исключить их следующий перевод с момента открытия светофора до полного проследования поезда по маршруту или отмены последнего. Достигается это отключением пусковых цепей схем управления стрелочными электроприводами от источников питания, то есть электрическим замыканием стрелок в установленном маршруте. Обязательное условие за- м ыкания стрелок в маршруте проверяется оператором 9.

Рис.1. Блок-схема безопасного функционирования ЭЦ при открытии

входного светофора

После того, как все требования безопасности движения выполнены, следует команда на открытие светофора (функциональный оператор 10). При этом оператором 11 контролируется действительное горение на входном светофоре лампы разрешающего огня, и в случае обрыва цепи накала и погасании лампы автоматически формируется команда включения на входном светофоре красного огня (функциональный оператор 12).

В зависимости от вида маршрута (поездной или маневровый), направления движения (прием или отправление), а также сложности и характера эксплуатационной работы некоторые условия безопасности не проверяются или вводятся другие зависимости. При этом алгоритм безопасного функционирования ЭЦ может быть реализован программным или схемным путем на основе применения высоконадежных элементов, использования методов структурной, временной или информационной избыточности (резервирования), соблюдения общих принципов построения ответственных схем для систем телеуправления стрелками и сигналами.

В релейных системах ЭЦ схемы управления светофорами строятся на реле I-ого класса надежности, не допускающих опасных отказов. Причем между отдельными электрическими схемами устанавливаются такие функциональные связи, что любое повреждение, угрожающее безопасности движения, исключает открытие светофора или приводит к его немедленному закрытию.

Исходное (нормальное) состояние схем управления светофорами соответствует неустановленным маршрутам, закрытым светофорам, нормальному (плюсовому) положению незамкнутых стрелок, свободным путевым участкам, установленному направлению движения на однопутном перегоне. На рис.2 изображен схематический (однониточный) план горловины станции, для которой на рис.3 приведена схема включения сигнального реле НС для маршрутов приема по нечетному входному светофору Н. Светофор открывается при возбуждении сигнального реле, цепь включения которого содержит ряд замкнутых контактов кнопок и реле, проверяющих при установке маршрута одновременное выполнение условий безопасности движения.

Рис.2. Схематический план горловины примерной станции

Свободность путевых участков маршрута, в том числе и пути приема, контролируется фронтовыми контактами путевых реле НП, 3-9 СП, 1-11СП, IП, 3П и 4П. Положение стрелок проверяется контактами стрелочных плюсовых (ПК) и минусовых (МК) контрольных реле. Одновременно контактами реле ПК и МК цепь включения сигнального реле коммутируется в зависимости от маршрута на соответствующий путь приема. Тыловым контактом реле пригласительного сигнала НПС контролируется отсутствие горения на входном светофоре Н лунно-белого огня. Отсутствие искусственной разделки маршрутных секций проверяется тыловым контактом реле НРИ. Выполнение условия противоповторности сигнала, то есть наличие нового воздействия на управляющую сигнальную кнопку НС, обеспечивается фронтовым контактом реле ОНС - обратного повторителя сигнального реле.