2. Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия с числовым кодированием (алсн)

2.1. Назначение, структурная схема и принцип действия устройства алсн

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия выполняет две основные задачи по обеспечению безопасности движения:

предупредительная - информирует машиниста о показании путевого светофора к которому приближается локомотив (МВПС);

контролирующая - проверяет функциональное состояние машиниста оценивая его реакцию на формируемые в определенной зависимости световые и звуковые сигналы; совместно с устройствами контроля скорости отслеживает величину скорости при движении с желтым, желтым с красным и красным сигналами локомотивного светофора; на участках, оборудованных автоматической блокировкой, позволяет машинисту контролировать исправность рельсовой цепи (шунтирование, обрыв).

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа с автостопами предназначена для повторения в кабине машиниста показаний путевых светофоров, к которым приближается локомотив (МВПС). Устройство АЛСН проводит однократную проверку бдительности при смене показаний локомотивного светофора; периодическую проверку бдительности при желтом, желтом с красным, красном и белом огнях локомотивного светофора; осуществляет непрерывный контроль скорости при желтом с красным и красном огнях локомотивного светофора; выполняет принудительную экстренную остановку поезда при не подтверждении бдительности машинистом или превышении допустимой скорости в зависимости от показания локомотивного светофора.

Автостопами называются устройства, осуществляющие автоматическое приведение в действие тормозов поезда, если машинист не реагирует на звуковой сигнал при однократной или периодической проверках бдительности; при превышении допустимой скорости в зависимости от показания локомотивного светофора.

Вся аппаратура, входящая в состав АЛСН, подразделяется на путевую (передающая) и локомотивную (принимающая). Путевая аппаратура находится в релейном шкафу, расположенном около путевого светофора. В состав путевой аппаратуры входят кодовый путевой трансмиттер (КПТ) и трансформатор (Тр). Кодовый путевой трансмиттер (датчик импульсов) предназначен для преобразования сигнального показания путевого светофора в соответствующую комбинацию число-импульсного кода и непрерывной посылки в рельсовую цепь электрических сигналов переменного тока (сигнальные коды) с определенным числом импульсов и продолжительностью пауз между ними (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Кодовый путевой трансмиттер КПТШ и кодовые посылки трансмиттеров КПТШ-5 и КПТШ-7

Электрический сигнал, соответствующий зеленому огню путевого светофора, содержит в серии три импульса тока; желтому огню - два импульса; желтому с красным - один импульс в полусерии. Серия заканчивается удлиненной паузой, чтобы ее импульсы не сливались с импульсами следующего электрического сигнала, которые посылаются друг за другом в рельсовую цепь. Продолжительность передачи всех импульсов и пауз одного электрического сигнала (кодовый цикл) составляет 1,6 с при КПТШ-5 и 1,86 с при КПТШ-7.

Путевая аппаратура АЛСН формирует и передает в рельсовую цепь электрические сигналы, а локомотивная аппаратура принимает, расшифровывает и зажигает соответствующие огни локомотивного светофора. Путевая аппаратура АЛСН передает электрические сигналы через кодовые трансмиттеры. На ось трансмиттера, вращаемую асинхронным двигателем (один оборот за 1,6 с или 1,86 с), насажены три кулачковые шайбы. Каждая шайба при вращении соприкасается с роликом контактной пружины, который при набегании на выступ перемещается и замыкает контакт. Когда ролик сходит с выступа во впадину, контакт размыкается. Число импульсов, которое будет иметь электрический сигнал, определяется количеством выступов на шайбе, а продолжительность импульса - длиной выступа. На три показания путевых светофоров предусмотрено три шайбы. Шайба зеленого огня имеет три выступа, шайба желтого огня два выступа, а желтого с красным один выступ (на полуокружности). Если на путевом светофоре горит зеленый огонь, в электрической цепи включаются контакты реле зеленого огня, а шайба зеленого огня при вращении замыкает или размыкает эту цепь, посылая на первичную обмотку трансформатора электрические сигналы зеленого огня с тремя импульсами. При желтом огне путевого светофора включается реле желтого огня ЖР, а при красном - реле желтого с красным огня КЖР, посылая сигналы с двумя или одним импульсом соответственно (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Схема кодового путевого трансмиттера при зеленом или желтом огнях путевого светофора

Путевая аппаратура АЛСН кодовый ток (12 В) по одной из рельсовых нитей посылает навстречу локомотиву (МВПС), который замыкается через его первую колесную пару и по второй рельсовой нити возвращается к путевой аппаратуре. Протекание в рельсах импульсов переменного тока образует вокруг них переменное магнитное поле, в котором перемещаются приемные катушки локомотива (МВПС), подвешенные над рельсами перед первой колесной парой с каждой стороны. Силовые линии переменного магнитного поля вокруг рельсов, пересекая витки приемных катушек, индицируют в них импульсы кодового тока (ЭДС), величина которого зависит от величины кодового тока в рельсах и высоты установки катушек. При высоте ПК над уровнем головки рельса 150 мм и кодовом токе в рельсах 10 А величина ЭДС составляет 0,65-0,75 В. Для суммирования ЭДС обе приемные катушки включаются последовательно и согласованно. Минимальный кодовый ток, который может восприниматься приемными катушками, для разных видов тяги и рода тока составляет от 1,2 А до 2,0 А (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Схема индуктивной связи путевой и локомотивной аппаратуры АЛСН

Наведенная в приемных катушках ЭДС через фильтр поступает в усилитель. Фильтр настраивается на частоту кодового тока и не пропускает в усилитель токи других частот, а усилитель повышает кодовый сигнал до величины напряжения срабатывания импульсного реле, включенного на выходе усилителя (уровень напряжения локомотивной аппаратуры АЛСН), преобразующего кодовые импульсы переменного тока в импульсы тока одного направления (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Преобразованные коды сигнальных показаний путевых светофоров

Дешифратор принимает усиленные и преобразованные коды рельсовой цепи, расшифровывает их значения и включает соответствующие огни на локомотивном светофоре (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Блочная и структурная схемы АЛСН

ТРМ - трансмиттер, Тр - трансформатор, ПК - приемные катушки, Ф - фильтр, УС - усилитель, ИР - импульсное реле, Дз - тумблер переключения длительности задержки периодической проверки бдительности, ВК - кнопка переключения красного огня на белый, ЭПК - электропневматический клапан автостопа, 3СЛ - скоростемер локомотивный, РБ - рукоятка бдительности, ЛС - локомотивный светофор, Д - дешифратор ДКСВ, БС - блок счета, БФК - блок фиксации кодов, БКС - блок соответствия, ББ - блок бдительности, РКС - блок контроля скорости, ВР - воздухораспределитель, ТЦ - тормозной цилиндр