4.6 Система электроснабжения метрополитена

Электроснабжение метрополитенов происходит следующим образом: трехфазный ток напряжением 6-8 кВ от энергосистемы города поступает по высоковольтной линии на тяговую или тяговопонизительную (совмещенную) подстанцию и оттуда после преобразования к местам потребления.

Питание контактного рельса электрическим током производится по кабелям, идущим от шин постоянного тока тяговой подстанции. Обратным проводом служат ходовые рельсы, от которых ток по кабелю возвращается на тяговую подстанцию. Ток от контактного рельса через токоприемник вагона поступает к тяговым двигателям, превращающим электрическую энер­гию в механическую, которая через передачу приводит в движение ко­лесные пары вагонов.

Контактная сеть каждого главно­го пути получает питание постоян­ным током напряжения 825 В. Согласно ПТЭ напряжение постоянного тока на щитах тяговой подстанции должно быть не более 975 В, а на токоприемнике ЭПС – не менее 550 В.

Рабочая поверхность контактного рельса возвышается над верхом головки ходовых рельсов на 160±6 мм. Расстояние от рабочей грани ближайшего ходового рельса до оси контактного рельса составляет 690±8 мм.

Контактный рельс 4 (рис. 4.4) подвешивают головкой вниз на ме­таллических опорах-кронштейнах 5, которые прикрепляют к концам деревянных шпал 6 путевыми шурупами 8, а к концам железобетонных шпал — вертикальными закладными болтами. При этом токоприемник 2, постоянно подтягиваемый пружина­ми вверх, скользит по головке кон­тактного рельса, обеспечивая, таким образом, нижний токосъем.

Рис. 4.4 1 – ходовой рельс; 2 – токоприёмник; 3 – контактный рельс; 4 – кронштейн

Для защиты людей от случайного поражения током контактный рельс на всей протяженности сверху и с боков закрывается защитным коробом, изготовленным из дерева или другого изоляционного материала.

Для возможности отключения того или иного участка контактного рельса при повреждении или ремонте контактной сети его секционируют, т.е. делят на отдельные изолированные секции (фидерные зоны). Между секциями образуется воздушный промежуток длиной не менее 14 м между концами металлических частей отводов, который поезд проходит с выключенными двигателями. В местах расположения стрелочных переводов, перекрестных съездов и металлоконструкций должны быть перекрываемые воздушные промежутки контактного рельса длиной не более 10 м, а по главным путям на подходах к станциям на расстоянии не более 50 м от начала пассажирской платформы.

Контактный рельс должен быть электрически изолирован от ходового рельса и конструкций тоннелей. Длина контактных рельсов составляет 12, 5 и 25 м. В тоннелях на прямых и кривых участках пути радиусом 300 м и более они свариваются в плети длиной до 100 м, а на открытых наземных участках главных путей – до 37,5 м. Во избежание угона контактный рельс закрепляют противоугонами.

4.7 Устройства автоматики, телемеханики и связи

Для обеспечения безопасности и организации движения поездов ли­нии метрополитенов оборудуются устройствами:

• комплексной системы автоматизи­рованного управления движением по­ездов, состоящей из подсистем авто­матического регулирования скоро­сти и автоматического управления поездами (АУП);

• электрической централизации стрелок и сигналов (ЭЦ), предна­значенной для управления стрелка­ми и светофорами станций с путе­вым развитием и парковых путей электродепо;

• диспетчерской централизации (ДЦ) для управления стрелками и светофорами с центрального диспет­черского пункта, а также для контроля за состоянием управляе­мых объектов на станциях и пере­гонах.

Система автоматического регули­рования скорости движения поездов обеспечивает: непрерывный контроль за соблюдением машинистом мак­симально допустимых скоростей и ав­тома­тическое торможение при пре­вышении их; автоматическое тор­мо­жение поезда (маневрового состава) до полной его остановки перед заня­тым или поврежденным участком пу­ти и перед светофором с запрещаю­щим показанием; сигнальные показа­ния (например, допустимой скоро­сти движения) на пульте в кабине управления.

Устройствами АРС оборудуют главные пути, соединительные ветви, пути для оборота и отстоя соста­вов, а также электроподвижной со­став, предназначенный для эксплу­атации на этих путях. Системой АРС оснащены все метрополитены России.

Применяемая на метрополитенах система автоведения позволяет осу­ществить управление движением по­ездов из одного пункта без непо­средственного участия машинистов, но под их контролем. Для этого применяют центральный пост авто­ведения, напольные устройства и по­ездное оборудование.

Центральный пост обеспечивает подачу команд отправления поездам со станций и расчет (посредством ЭВМ) режима ведения поезда по графику. При этом отклонение от не­го не должно превышать 5 с, точность остановки поездов на стан­циях и составов на путях оборота находится в пределах ±2 м, а на станциях закрытого типа ±0,45 м.

Напольные устройства обеспечи­вают: передачу сигналов управления поездом через путевые программы (устройства); открытие дверей при остановке поезда в заданном месте и невозможность отправления его при открытых дверях на станциях закрытого типа; увязку действия устройств системы автоведения с сиг­налами автоблокировки.

Поездное оборудование предна­значается для приема сигналов с пу­тевых программ и автоматического выполнения операций по управлению поездом (включение и выключение тяговых двигателей, торможение поезда, открытие дверей вагона, сме­на сигнальных огней головы и хво­ста поезда и др.).

На метрополитенах применяются двухпутная односторонняя и одно­путная двусторонняя системы авто­блокировки с нормально горящими огнями. Светофоры, как и на желез­ных дорогах, размещаются с правой стороны по направлению движения поезда.

Различают линии метрополите­нов, оборудованные: автоблокировкой с защитными участками, с уста­новкой у светофоров с правой сто­роны пути автостопов, которые авто­матически вызывают экстренное тор­можение поезда при проезде сигнала с запрещающим показанием; авто­блокировкой с автостопами и защит­ными участками и устройствами АЛС-АРС; устройствами АЛС-АРС с автоблокировкой без путевых автостопов и защитных участков. Под защитным участком понимают расстояние от скобы путевого авто­стопа данного светофора до конца участка пути, ограждаемого пред­шествующим светофором. Это рас­стоя­ние должно быть не менее расчетного тормозного пути при экс­тренном торможении, устанавли­ваемом в зависимости от место­рас­положения светофора и скорос­ти, с которой начинается тор­мо­жение.

На линиях, оборудованных авто­блокировкой с автостопами и за­щитными участками, в качестве ос­новных сигнальных показаний светофоров (независимо от места уста­новки и значения их), приняты:

• один зеленый, разрешающий дви­жение с установленной скоростью;

• один желтый, разрешающий дви­жение с готовностью остановиться; следующий светофор закрыт;

• один желтый и один зеленый огни, разрешающие движение с уменьшен­ной скоростью и готовностью просле­довать следующий светофор с жел­тым огнем со скоростью не более 35 км/ч, а на открытых наземных участках — не более 25 км/ч.

• два желтых огня, разрешающие проследовать светофор с уменьшен­ной скоростью (не более 35 км/ч); поезд следует с отклонением по стрелочному переводу, следующий светофор закрыт;

• два желтых огня из них верхний мигающий, разрешающие проследовать светофор с уменьшен­ной скоростью (не более 35 км/ч); поезд следует с отклонением по стрелочному переводу, следующий светофор открыт;

• один красный огонь, требующий остановки и запрещающий проезд сигнала.

При АРС в кабине управления по­ездов имеются указатели АЛС, выполненные в виде светящихся ячеек с циф­рами и буквами. Цифровое сигналь­ное показание указывает предельно допустимую скорость на данном уча­стке. В связи с этим на линиях, оборудованных автоблокировкой с автостопами и защитными участка­ми и устройствами АЛС-АРС, движе­ние при сигналах светофора один зеленый огонь, один желтый огонь, один желтый и один зеленый огни, два желтых огня разрешается со скоростью, не превышающей указан­ную сигнальным показанием АЛС. Один огонь красный означает «Стой! Запрещается проезжать сигнал».

На линиях, оборудованных уст­ройствами АЛС-АРС и авто­мати­ческой блокировкой без автостопов и защитных участков, сигналы, пода­ваемые светофорами полуавтомати­ческого дейст­вия при отключенных сигнальных огнях светофора авто­бло­кировки, имеют следующие зна­чения:

один синий огонь - разрешается движение по сигнальному показанию АЛС в кабине управления поездом, не превышая указанной на нем скорости;

один красный огонь - «Стой! За­прещается проезжать сигнал».

На станциях закрытого типа для контроля за положением автомати­ческих дверей в пассажирских залах и тоннелях на подходе к станции применяются световые указатели с огнями:

- молочно-белым, указывающим, что двери станции закрыты, и разрешающим движение поезда с установленной скоростью;

- желтым, указывающим, что двери станции открыты, и требующим сни­жения скорости на подходе к ней, а при необходимости принятия мер к немедленной остановке по­езда.

Кроме того, в тоннеле у сигналь­ного знака «Остановка первого ваго­на» устанавливается пульт дистан­ционного управления дверями стан­ции со световыми указателями. По зеленому огню на пульте маши­нисту разрешается закрыть двери поезда и станции, а по красному огню он обязан немедленно открыть их.

На всех линиях метрополитенов должны быть следующие основные виды связи: поездная диспетчерская, поездная радиосвязь, тоннельная, электродиспетчерская, электромеха­ническая диспетчерская, радиосвязь диспетчеров с восстановительными формированиями, эскалаторная дис­петчерская, стрелочная, опе­ра­тив­ная служебная между диспетчерски­ми пунктами и объектами СЦБ, автоматики, телемеханики и др.

Линии метрополитена оборудуют­ся устройствами автоматического вы­явления перегрева букс в проходя­щих поездах и передачи соответ­ствующей информации на пост цент­рализации ближайшей станции или поездному диспетчеру. На метропо­литенах предусматриваются устройства управления работой станций с применением телевидения и, в частности, теленаблюдения за пере­мещением пассажиров.