2 Техническая часть

2.1 Система автоматической локомотивной сигнализации

Задачей устройств железнодорожной автоматики и телемеханики по обеспечению безопасности движения поездов является создание условий, при которых исключается возможность столкновения поездов с препятствием, либо сход поезда с пути при повышении заданной скорости, либо нарушении целостности рельсовых нитей.

В первом случае необходимо, чтобы скорость в каждой точке соответствовала необходимому тормозному пути до препятствия, которым может быть впереди идущий поезд, светофор с запрещающим показанием, открытый переезд.

Во втором случае необходимо, чтобы скорость данного поезда в каждой точке пути была равна или меньше максимально разрешенной на данном участке скорости в соответствии с конструкционной скоростью входящих в состав вагонов, с видом перевозок, а также с учетом постоянного или временного ограничения путевой скорости.

Для выполнения этих условий требуется передать на поезд информацию, обеспечивающую безопасность движения. В зависимости от места зарождения и времени возникновения информация подразделяется на:

1) информацию, соответствующую определенному месту и изменяющуюся во времени. Эта информация фиксируется показаниями путевых светофоров, которые определяют положение по отношению к фиксированным границам блок-участков;

2) информацию, соответствующую определенному месту, но не зависящую от времени. Эта информация фиксируется предупредительными щитами и

указателями скорости, переносными сигналами начала и конца уменьшения скорости.

Устройства автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), осуществляющие интервальное регулирование движения поездов, предназначены для обеспечения безопасности движения, увеличения пропускной способности железнодорожных линий и улучшения условий труда локомотивных бригад. Выполнение этих функций обеспечивается передачей сигнальных показаний и значений контролируемых скоростей в кабину машиниста. Устройства АЛС, как правило, дополняются устройствами контроля бдительности, контроля скорости, а в наиболее совершенных системах – устройствами автоматического регулирования скорости (АРС). Эти дополняющие АЛС устройства позволяют контролировать действия машиниста по управлению поездом, автоматически или с участием машиниста приводить в действие тормоза для снижения скорости до контролируемой величины. Устройства АЛС дополняются также автостопом, обеспечивающим автостопное торможение при превышении допустимой скорости, при не подтверждении машинистом бдительности, а также при неисправности устройств.

АЛС включает в себя путевые и локомотивные (поездные) устройства. Посредством путевых устройств осуществляется контроль свободности блок-участков и передача электрических сигналов в рельсы, в зависимости от состояний пути и показаний путевых светофоров. Локомотивные устройства осуществляют прием, усиление и дешифрирование сигналов, управляют огнями локомотивного светофора, устройствами контроля бдительности, контроля скорости или автоматического регулирования скорости.

В системах АЛС непрерывного действия прием сигналов, передаваемых с пути, осуществляется непрерывно, в любой точке пути. Применение непрерывного канала связи придает системе АЛС одно из основных эксплуатационных качеств, присущих системам безопасности, – автоматическое приведение устройств в более запрещающее состояние и к торможению поезда при различного рода неисправностях. При повреждениях в электрических схемах отдельных приборов и узлов, в линиях передачи, в локомотивных приемных устройствах, при выключениях источников питания и при других неисправностях исключаются положения, опасные для движения поездов.

Благодаря непрерывности связи путевых устройств с локомотивными в любом месте каждого блок-участка системы непрерывного действия являются наиболее совершенными системами интервального регулирования. Любой перерыв в приеме кодовых сигналов на время больше заданного равнозначен получению сигнала, запрещающего движение. Это дает непрерывный контроль исправного состояния устройств и обеспечивает высокую безопасность движения.

Непрерывность передачи и приема электрических сигналов позволяет быстро получить информацию об изменении состояния пути и показаний путевых светофоров. Это повышает безопасность движения при внезапно возникших препятствиях и обеспечивает более высокую пропускную способность железнодорожных линий.

Вместе с тем необходимость непрерывной связи путевых устройств с локомотивными предъявляет высокие требования к безотказности действия устройств АЛС, так как любой отказ в системе приводит к выдаче информации, запрещающей движение.

В условиях эксплуатации при движении поезда возможны кратковременные перерывы в приеме информации, например, при переходе через изолирующие стыки с одной рельсовой цепи на другую, при воздействии тягового тока, при смене кодового сигнала в рельсах и в ряде других случаев. Эти обстоятельства неизбежно приводят к необходимости увеличения инерционности системы с целью получения устойчивости ее работы. Время смены сигнальных показаний (инерционность системы) определяется прежде всего способом шифрования сигнальных показаний. Так, в числовой системе АЛС инерционность составляет 5,0-6,0 с, а в современных частотных системах – 1,0-2,0 с. Снижение инерционности (увеличение быстродействия) позволяет уменьшить расчетные тормозные пути и повысить пропускную способность железнодорожных линий.

У низкочастотных систем АЛСН в качестве линии связи используются чаще всего рельсовые нити, по которым проходит сигнальный ток низкой частоты (25-2000 Гц), образующий около рельсов магнитное поле. Перед первой колесной парой П1 на локомотиве установлены приемные катушки ПК (рисунок 2.1), кодовый трансмиттер Т в зависимости от показания путевого светофора модулирует питающий источник ПИ (передатчик-модулятор). Последний присоединен к рельсовой линии так, чтобы сигнальный ток протекал навстречу приближающемуся поезду.

Рисунок 2.1 - Структурная схема низкочастотной АЛСН

Напряжение, индуктированное на приемных катушках, пропорционально силе тока, протекающего по рельсам. К последовательно подключенным приемным катушкам присоединен локомотивный приемник ЛП, который таким образом непрерывно связан с передатчиком ПИ зашифрованной информации независимо от положения поезда на рельсовой цепи. Возможное изменение показания светофора сразу будет предано на локомотив. Информация на локомотив может передаваться в том случае, если есть часть рельсовой цепи между передатчиком ПИ и локомотивом свободна от подвижного состава. Если эта часть рельсовой цепи занята впереди идущим поездом, сигнальный ток замкнется преимущественно через колесные пары этого поезда и передача информации на следующий поезд не произойдет. Этим обеспечивается передача информации одному поезду, вне зависимости от количества поездов на рельсовой цепи. При определенных обстоятельствах, однако, может произойти прохождение сигнала под колесными парами первого поезда и его ошибочный прием на последующем.