26

ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

МИНИСТЕРСТВА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

____________________________________________________________________

Кафедра “Автоматика и телемеханика на железных дорогах”

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ

(Управление движением поездов на станциях)

Методические указания к лабораторной работе УПП- 9

для специальности

“Управление процессами перевозки”

Санкт-Петербург

2008

Целью работы является изучение принципов построения систем электрической централизации для организации поездной и маневровой работы на станциях.

1.Общие положения

Электрическая централизация стрелок и сигналов (ЭЦ) – это автоматизированная система управления движением поездов на станциях, которая предусматривает маршрутизацию поездных и маневровых передвижений по светофорной сигнализации. Маршруты движения поездов выполняются с взаимным замыканием стрелок, сигналов и электрическим контролем нахождения подвижных единиц по установленным маршрутам.

Основными элементами любой системы электрической централизации являются пульт управления, релейная или бесконтактная аппаратура, источники питания расположенные в помещении на посту ЭЦ и напольные устройства: стрелочные электроприводы, светофоры, рельсовые цепи и кабельные сети.

Стрелками и сигналами промежуточных и участковых станций управляют с одного пульта. Пульт управления устанавливается либо на посту ЭЦ, либо в контейнерных или в существующих помещениях дежурного по станции.

Главные пути, пути приёма и отправления поездов, а также стрелочные участки, входящие в поездные и маневровые маршруты контролируются рельсовыми цепями. Стрелки оборудуются электроприводами для их перевода, запирания и контроля плюсового (минусового) положения остряков стрелки.

В районах станций могут устанавливаться входные, выходные, маршрутные, маневровые, заградительные, повторительные, горочные и светофоры прикрытия.

Источником электроэнергии устройств централизации служат независимые друг от друга два пункта энергоснабжения (фидера). Отключение одного из них не вызывает отключение другого. Для питания устройств централизации при аварийном выключении обоих питающих фидеров, как правило, на посту устанавливается автоматизированный дизель-генератор.

Оперативное руководство работой на станции выполняет дежурный по станции (ДСП), а на крупных станциях также — маневровый диспетчер, которому подчиняются дежурные маневровых районов, составительские бригады и техническая контора.

Обслуживание устройств, обеспечивающих безопасность движения поездов и чёткую организацию маневровой работы, осуществляют работники дистанций сигнализации и связи.

На станциях с большим путевым развитием и значительным объёмом работы выделяются маневровые районы, за которыми закрепляются постоянные маневровые локомотивы и бригады. Передвижение маневрового локомотива с вагонами или без них из одного района в другой может быть разрешено только ДСП или станционным диспетчером.

2. Основные положения, принципы построения и требования к электрической централизации

Применение ЭЦ позволяет дежурному по станции выполнять все действия по установке и разделке маршрутов без участия стрелочников.

Согласно правилам технической эксплуатации (ПТЭ) [1] устройства ЭЦ, должны обеспечивать взаимное замыкание стрелок и сигналов, не допуская:

- открытия сигнала, соответствующего данному маршруту, если стрелки не поставлены в надлежащее положение, а сигналы враждебных маршрутов не закрыты;

- перевода входящей в маршрут стрелки или открытие сигнала враждебного маршрута при открытом сигнале, ограждающим установленный маршрут;

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

- перевода стрелки под составом.

Устройства ЭЦ должны обеспечивать:

- 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;

- осуществление производства маневровых передвижений по показаниям маневровых светофоров.

Безопасность движения поездов обеспечивается тем, что при ЭЦ все передвижения являются маршрутизированными и осуществляются по сигналам, в цепях управления которых, исключается исполнение ошибочных команд, угрожающих аварийными последствиями. В исходном состоянии при отсутствии передвижений, станционные светофоры закрыты, а стрелки в маршрутах свободны от замыкания и могут переводиться. Для локомотивных бригад правом использования маршрута является разрешающее показание светофора.

Основным понятием в системах ЭЦ является маршрут (его установка, замыкание и размыкание).

Маршрутом называется часть путевого развития станции, подготовленная для следования подвижного состава от начала этого путевого развития до его конца [2]. Началом маршрута является разрешающее показание светофора (входного, выходного, маршрутного или маневрового), а концом – элемент путевого развития станции или перегона.

Для исключения столкновений поездов по стрелочным приводам они должны быть свободны от подвижных единиц в пределах габаритов. Стрелочный перевод свободен, если поезд располагается на соседнем пути за предельным столбиком, где расстояние между осями сходящихся путей более 4100 мм. Таким образом, для безопасного движения по стрелкам необходимо освободить от подвижного состава, установить в надлежащее положение и запереть остряки.

Эти действия называются приготовлением (заданием) маршрута, что означает подготовку участка станционных путей для проследования поезда (поездной маршрут) или маневрового передвижения (маневровый маршрут). Маршрут представляет собой путь следования поезда по станции при определённом положении (направлении) установленных и запертых стрелок по открытому светофору, разрешающему движение. Протяжённость маршрута ограничивается светофорами, границами пути или станции, что определяется топологией схематического плана конкретной станции. Такие передвижения получили название маршрутизированных в отличие от немаршрутизированных, которые производятся по незапертым стрелкам. Среди поездных маршрутов выделяют маршруты приёма, отправления и передачи. По маршрутам приёма и отправления соответственно осуществляется прием поездов с перегонов на станцию и отправление поездов со станции. Разрешением на движение по маршруту приема служит разрешающее показание входного светофора. Отправление поездов с путей станции на перегон производится по разрешающим показаниям выходных светофоров.

Маршрутом передачи называется часть путевого развития, подготовленная для передвижения поезда с приёмоотправочного пути одного парка станции на путь другого парка этой же станции.

По маневровым маршрутам осуществляется передвижение только внутри станции в целях формирования составов: выезда локомотивов; передачи вагонов на грузовые дворы и т.д. Разрешением движения составов служит открытое положение маневрового светофора. Концом маневрового маршрута является следующий попутный маневровый светофор, приёмоотправочный путь, на который задаётся маневровый маршрут, бесстрелочная секция в горловине станции, знак «Граница станции» двухпутных линий (на однопутных линиях – соответствующий входной светофор), нецентрализованная зона станции (грузовые дворы, подъездные пути, депо, тупики и др.), первый блок – участок приближения или удаления.

Маневровые передвижения в зависимости от объёма местной работы также могут производиться немаршрутизированным порядком: а) с переводом стрелок дежурным по станции и передачей команд разрешения движения машинисту локомотива по радио; б) с передачей стрелок на местное управление.

Крупные станции имеют сложное путевое развитие, и на них производится большая поездная и маневровая работа. В целях обеспечения безопасности движения поездов на этих станциях все поездные и маневровые передвижения производятся маршрутизированнным порядком, только в отдельных случаях для немаршрутизированных маневровых передвижений стрелки передаются на местное управление с маневровых колонок.

Безопасное движение поезда по маршруту обеспечивается, если исключается заход в его пределы других подвижных единиц. Это действие называется исключением враждебных маршрутов и осуществляется соответствующими зависимостями между светофорами, а также запиранием охранных стрелок. Охранной стрелкой называется стрелка в поездном маршруте, положение которой исключает выезд подвижного состава на приготовленный маршрут.

Враждебными, или несовместимыми, маршрутами считаются: маршруты, в состав которых входят одни и те же стрелки, но в разных положениях; встречные (лобовые) маршруты приёма на один и тот же путь с разных концов станции; встречные маршруты приёма и манёвров на один и тот же путь. Также враждебными являются поездные и маневровые маршруты совместимые по положению с переданными стрелками на местном управлении; маршруты приёма на путь с местным управлением стрелками в противоположной горловине станции, допускающими выход на путь приёма.

Невраждебными маршрутами считаются: попутные маршруты приёма и отправления как с одного и того же пути, так и по разным путям; встречные маршруты приёма на разные пути при благоприятных подходах к станции. Невраждебными являются маршруты отправления с одного и того же пути станции в разных направлениях; маневровые маршруты вслед отправляющемуся поезду; маневровые маршруты на один и тот же путь с разных концов станции; встречные маневровые маршруты в горловине станции в направлении маневровых светофоров, установленных в створе.

При задании маршрутов до момента открытия разрешающих показаний светофоров необходимо выполнить замыкание маршрутов. В цепях включения разрешающих огней светофоров до замыкания маршрутов проверяются следующие условия безопасности движения:

- правильность положений стрелок и контроль их исправности;

- свободное состояние приёмного пути, изолированных и стрелочных участков пути;

- исключение возможности перевода занятых в маршруте стрелок;

- отсутствие ранее установленных враждебных маршрутов.

Такой алгоритм функционирования ЭЦ гарантирует безопасность движения поездов: сначала замыкаются стрелки, и исключаются враждебные маршруты, а затем открывается светофор. Процесс, обратный замыканию, называется размыканием маршрута.

В работе станций нередко возникают ситуации, когда дежурному по станции необходимо закрыть сигнал ранее заданного маршрута. Такое действие называется отмена маршрута. При этом отменяемый маршрут размыкается с выдержкой времени после перекрытия светофора на запрещающий сигнал, чем гарантируется безопасное движение поезда, находящегося в момент отмены перед этим светофором. Различают два вида замыкания маршрутов: предварительное и полное (окончательное).

Предварительное замыкание происходит при открытии светофора и свободном участке приближения поезда, а окончательное — при вступлении или наличии поезда на участке приближения перед открытым светофором. В системах ЭЦ отмена предварительно замкнутого маршрута с его размыканием осуществляется с выдержкой времени 6 с. Период выдержки времени определяется максимально возможным временем потери шунтовой чувствительности поездом, находящимся на участке приближения.

Если при открытом сигнале поезд находился на участке приближения, то размыкание маршрута происходит только после фактического проследования поезда по маршруту и освобождения входящих в маршрут стрелочных секций. В случае перекрытия ДСП светофора окончательно замкнутые маршруты отменяются с выдержкой времени. Поездные маршруты отменяются через 3 мин 15 с, а маневровые — через 1 мин 15 с. Период времени на отмену (окончательно замкнутого) маршрута предусматривается для обеспечения безопасности движения поездов. Машинист может не заметить изменения показания светофора. В связи с этим, движущийся поезд не будет остановлен перед светофором. Тем самым, время на отмену маршрута должно перекрывать период следования поезда по маршруту движения станции (освобождения путевых и стрелочных участков).

Если после прохода поезда маршрут автоматически не размыкается (что возможно при неисправности рельсовых цепей, входящих в маршрут, или потере контроля положения стрелки), то дежурный по станции выполняет искусственное размыкание маршрута. Предусматривается выдержка времени 3 мин 15 с после нажатия специальных кнопок. Введение такой выдержки времени при искусственном размыкании маршрута вызвано требованиями обеспечения безопасности движения поездов

В системах ЭЦ применяется несколько способов установки маршрутов:

- раздельный, когда каждая стрелка и светофор управляются индивидуальной рукояткой (кнопкой) с пульта ЭЦ;

- маршрутный –– устанавливается маршрут нажатием на пульте двух или нескольких кнопок, после чего автоматически переводятся все стрелки, входящие маршрут, и открывается светофор;

- программный –– маршруты устанавливаются по программе согласно графика движения поездов;

- автоматический — маршруты задаются и открываются сигналы на основе поездной ситуации с помощью вычислительной машины.

По типу приборов системы ЭЦ могут быть реализованы на релейной, электронной элементной базе, а также на микропроцессорных комплексах и управляющих вычислительных машинах промышленного применения. В релейных централизациях все зависимости между стрелками и сигналами осуществляются при помощи реле первого класса надёжности, в электронных — при помощи бесконтактных (гибридных) элементов, не допускающих опасных отказов. В компьютерных, микропроцессорных ЭЦ — при помощи ЭВМ или микро-ЭВМ, при использовании которых опасные отказы исключаются информационной избыточностью.

По способу замыкания и размыкания маршрутов ЭЦ разделяются на системы группового (маршрутного) и секционного размыкания. При групповом размыкании замыкание всех стрелок установленного маршрута (стрелки замыкаются с открытием светофора) сохраняется до прибытия поезда в конечный пункт маршрута. При секционном размыкании замыкание стрелок снимается по мере освобождения поездом изолированных стрелочных участков (секций), что

позволяет использовать эти секции в других маршрутах до размыкания всего используемого маршрута [3].