книги из ГПНТБ / Карташов Ю.В. Рудничная транспортная сигнализация и автоблокировка

При минусовом положении стрелки работает реле 24БР. В цепи сигнальных реле пошерстного направления 1НСР и 2НСР транзи­ сторные повторители также обеспечивают включение только одного

стороннем движении тремя проводами. В исходном состоянии все путевые участки свободны, фиксирующие реле включены, реле за­ проса выключены и на светофорах горит красный запрещающий сигнал. Схема рассчитана на использование датчиков направлен­ ного действия. Рассмотрим работу системы, например при четном направлении движения.

Все реле разрешения (рис. 113,6), в данном случае 24РР для второго блока, включены, так как по обмоткам подготовки и об­ моткам выдачи проходят импульсы тока от соответствующих фик­ сирующих реле. По обмоткам блокировки ток не проходит, так как сигнальные реле выключены. Реле разрешения представляет собой схему совпадения на три входа и отличается от сигнального блокировочного реле отсутствием выходного транзистора расшири­ теля импульсов. По принципу действия реле разрешения и сигналь-

150

ное блокировочное реле аналогичны. Выходной транзистор Т реле разрешения 2ЧРР выдает импульсы тока по цепи: плюс, транзи­ стор Т реле 2ЧРР, управляющие обмотки сердечников реле за­ проса 24РЗ, диод Д, конденсатор С, резистор R, минус. Фаза, ам­ плитуда и длительность импульсов тока от транзистора Т выбраны так, что эти импульсы не влияют на работу запросного и фикси­ рующего реле, но достаточны для перемагничивания сердечника блокировочного реле 1ЧБР.

При наезде подвижного состава на путевой датчик 14Д цепь замыкается и по обмоткам сердечников запросного и фиксирую­ щих реле проходят управляющие импульсы тока по цепи: плюс, датчик 14 Д, обмотки, фиксирующие реле 1ЧФР, обмотка блокиро­ вочного реле 1ЧБР, обмотка реле запроса 24РЗ, диод Д, конден­ сатор С, резистор R, минус. Полярность импульсов в этом случае обеспечивает выключение фиксирующего реле 1ЧФР и включение

лючают возможность протекания постоянного тока в обмотке бло­

ствие чего реле запроса выключится, а фиксирующее реле вклю­ чится.

В дальнейшем схема работает аналогично описанной выше. Выбор направления запроса определяется положением стрелки через транзисторные повторители контактов автопереключателя стрелочного привода.

Количество и место расположения путевых датчиков опреде­ ляются при проектировании. Датчик используется для автомати­ ческой отмены неиспользованного маршрута и задания нового мар­ шрута в обратном направлении. При этом нечетный датчик разделки 1НДР работает при возвращении состава, прошедшего второй сигнальный узел в нечетном направлении, а четный датчик разделки 14ДР работает при возвращении состава, прошедшего первый сигнальный узел в четном направлении. При обычном дви­ жении (при полном использовании заданного маршрута) работа датчиков разделки не влияет на работу системы.

Система БТАС позволяет, подобно системам типа ДМРЦ, задалживать на один маршрут несколько сигнальных блоков. Это обеспечивается контактом сигнального реле, который используется в качестве датчика запроса для последующего участка движения. Для того чтобы при одновременном запросе двух враждебных маршрутов открылся только один разрешающий сигнал (например, для нечетного направления), на всех промежуточных сигнальных блоках составного маршрута блокировочные обмотки в цепи реле направлений отключаются. При этом одно направление, например

151

лений взаимно блокируются включением в их цепь питания одной из блокировочных обмоток реле НБР или НБСР (см. рис. 112,6).

В блоках, используемых на трассировках с односторонним дви­ жением, управление запросными реле выполняется аналогично. Выключение фиксирующих реле осуществляется соответствующими

от генератора импульсов (подготовка), который представляет со­

Управление стрелочным приводом с пошерстных направлений производится автоматически, если имеется команда запроса на соответствующий сигнально-стрелочный блок. При включении реле 1НРЗ и нахождении под током обоих фиксирующих реле откро­ ются выходные транзисторы реле блокировки стрелки РБС и реле плюсового положения стрелки РПП, цепь питания плюсового уп­ равляющего реле замкнется, реле ПУР включится и включит плю­ совой контактор стрелочного привода, в результате чего остряки стрелки перейдут из минусового положения в плюсовое. Управ­ ляющее реле ПУР самоблокируется, и, следовательно, автомати­ ческий перевод в минусовое положение возможен только после выключения запросного реле 1НРЗ или любого фиксирующего реле с последующим включением реле 2НРЗ и реле фиксирующего. Блокировочные обмотки на сердечниках реле положения РПП и РМП исключают возможность перевода стрелки при открытом

152

стрелки выполняется дистанционно с движущегося состава посред­ ством датчика перевода стрелки типа 705, содержащего электро­ магнит и воздействующий элемент [25]. При воздействии магнит­ ного поля электромагнита, установленного на электровозе, на ма­ гнитные сердечники реагирующего элемента датчик ДПС выдает импульсы тока на транзистор 77, который открывается и включает

равляющее реле, которое обеспечит перевод стрелки в плюсовое положение. Обратный перевод стрелки возможен только после вы­

светофора С-1 и незанятости блок-участка перевод стрелки в ми­ нусовое положение для повышения безопасности движения обес­ печивается лишь после прохождения светофора С-1. При взрезе стрелки, а также при маневровых работах перевод стрелки осуще­ ствляется с помощью пакетного выключателя, установленного в ре­ лейном пускателе.

Рассмотренные схемы управления питаются напряжением 24 в постоянного тока. Обмотки движения в схемах запросных и фиксирующих реле питаются напряжением 127 в переменного тока через индуктивно-резистивно-емкостной формирователь им­ пульсов.

Блочная транспортная сигнализация, разработанная конструк­ торским бюро Цветметавтоматика, является одной из первых серьезных попыток применить бесконтактные элементы в системах автоматизации рудничного электровозного транспорта. В системе удачно решены вопросы подачи команд запроса и разделки мар­ шрутов. Решена также задача сохранения информации при случай­ ных отключениях и последующих включениях питающего напряже­ ния. Однако рациональная идея, использованная при разработке аппаратуры БТАС, мало выражена в массе разнотипных сигналь- но-стрелочных блоков с практически одинаковыми функциональ­ ными зависимостями, и создание блоков, обслуживающих один маршрутный узел, не нашло' в данной системе технически прием­ лемого решения.

Вопрос унификации аппаратуры еще по-настоящему не разре­ шен. Излишняя детализация трассировок откаточных путей, зало­ женная в систему БТАС, привела к тому, что аппаратура ока­ залась сложной. Если учесть, что на одном горизонте рудника средней мощности осуществляется 40 и более взаимосвязанных маршрутов, то естественно, что при проектировании, монтаже

153

и эксплуатации большого числа разнотипных блоков могут воз­ никнуть существенные затруднения.

Метод разработки аппаратуры не для отдельных блок-участков, а для отдельных маршрутных узлов оказался неудовлетворитель­ ным, что видно на примере использования аппаратуры примени­ тельно к путевому участку движения (см. рис. 80). Исследования показывают, что для оснащения указанного блок-участка, имею­ щего несколько узлов, необходимо не менее шести сигнально-стре- лочных блоков БТАС, причем все блоки оказываются разнотип­ ными. В этом отношении система БТАС по сравнению с системами АБСС и АРД не имеет преимуществ, а скорее наоборот.

Сложность системы БТАС заключается также в том, что в ней управление отдельными реле осуществляется импульсами различ­ ной амплитуды, полярности, длительности и фазы. Это затрудняет настройку системы и ее эксплуатацию. Кроме того, в системе БТАС не учтены некоторые важные требования, предъявляемые к современным транспортным системам сигнализации. В частности, отсутствует индикация состояния системы при подаче запроса ма­ шинистом в случае занятости впередилежащего участка движения (отсутствие мигания красного маршрутного сигнала). Не преду­ смотрена система контроля работы рудничного электровозного транспорта и состояния самой системы с централизованного пункта. Не решены вопросы бесконтактного переключения марш­ рутных сигналов, а также цепей управления и силовых цепей пита­ ния стрелочного привода и т. д.

§ 2. Системы типа БАУС

Государственным проектно-конструкторским и научно-исследо­ вательским институтом по автоматизации угольной промышлен­ ности разработана аппаратура БАУС для управления стрелочными переводами с движущегося аккумуляторного электровоза приме­ нительно к соленоидным приводам.

Аппаратура содержит блок управления и сигнализации, соле­ ноидный стрелочный привод, светофоры, кнопочный пост местного управления, приемники и передатчик. Питание передатчика, уста­ новленного на электровозе, осуществляется от аккумуляторной батареи и составляет 70—150 в. Питание остальной части аппара­ туры, установленной в выработке, осуществляется от сети перемен­ ного тока напряжением 380 в. Аппаратура изготовлена в руднич­ ном взрывобезопасном исполнении.

Принцип действия аппаратуры основан на излучении и улавли­ вании электромагнитного поля. Для перевода стрелки в правое и левое положения использованы две частоты. Принципиальная электрическая схема передатчика показана на рис. 115. Датчик представляет собой двухкаскадный генератор незатухающих сину­ соидальных колебаний, частота которых зависит от индуктивности первичной обмотки трансформатора и емкостей С1 или С2. В за-

154

висимости от этого частота составит 3,2 или 4,5 кгц. Трансформа­ тор изготовляется из двух ферритовых колец. Число витков пер­ вичной обмотки W1 равно 680 + 70, а вторичной W2— 150. Емкость конденсаторов С1 и С2 составляет соответственно 350 и 1600 пф.

от передатчика воспринимается приемником 1ПР или 2ПР в зави­ симости от положения кнопочного переключателя передатчика. Соленоидный привод оборудован двумя бесконтактными конце­

2У1, ЗУ1 и на привод, который устанавливается в минусовое поло­ жение. Вследствие перемещения штока алюминиевый лепесток

155

Время нахождения привода под током составляет 0,6 сек и не зависит практически от' длительности воздействия сигнала пере­ датчика на приемное устройство. Это достигается за счет комму­ тации напряжения питания на усилителях 1У1 и 1У2 посредством

и соленоидного привода. Как отмечалось выше, ток во вторичной обмотке трансформатора 1Тр резко возрастает, выпрямляется выпрямителем 1В и поступает на управляющий электрод тири-

156

стора типа ВКДУ-50-7Б, вследствие чего тиристор открывается и

перенапряжений. Для этой же цели в схеме установлены диодно- резистивно-емкостные цепи параллельно обмоткам привода.

Питание усилителей переменным током осуществляется от трансформатора, имеющего шесть вторичных обмоток. Для пита­ ния ламп применен отдельный трехобмоточный трансформатор.

Аппаратура была испытана в лабораторных и производствен­ ных условиях и показала неплохие результаты. Расстояние между антенными рамками передатчика и приемников достигало более метра. Однако были выявлены и серьезные недостатки системы, в частности малая надежность усилителей. В новой модификации аппаратуры БАУС-2, усилители в основном заменены реле типа РКН, РД4Г и др.

На рис. 119 показана схема включения приемников аппара­ туры БАУС-2, выход которых осуществлен на реле. Напряжение питания приемников снимается с трансформатора, имеющего не­

из привода ПЭВ-2 диаметром 1 мм. Все приемное устройство явля­ ется трехкаскадным избирательным усилителем на две частоты. Сигнал с антенны АР-1 или АР-2 поступает через согласующий трансформатор 1Тр на базу транзистора 77 первого каскада, ко­ торый является общим для обоих каналов.

После первого каскада сигнал поступает на два избирательных каскада, настроенных соответственно на 3,2 и 4,5 кгц. Каждый из­

в качестве элемента отрицательной обратной связи. Так как ре- зистивно-емкостный мост является селективным, то при постоянном коэффициенте усиления каскада без обратной связи общий коэф­ фициент усиления каскада будет определяться частотной харак­ теристикой моста. Сигнал, усиленный на требуемой частоте, через разделительные трансформаторы 2Тр или ЗТр подается на оконеч­ ный каскад, выполненный на транзисторах Т4 и Т5, в коллектор­ ную цепь которых включены реле IP и 2Р.

Первые два каскада приемников, служащие для усиления ча­ стоты, собраны на транзисторах типа П42, а оконечный (усилитель мощности) — на транзисторах типа П25. Резисторы R1 и R2, слу­ жащие для настройки резистивно-емкостных фильтров, являются

157

переменными, и величина их составляет 1,5—2,2 ком. В схему включен кремниевый стабилитрон Д типа Д808, роль которого за­ ключается в следующем.

С первого каскада усиленное напряжение, пропорциональное входному сигналу, выпрямляется стабилитроном Д и положитель­ ной полярностью подается на вход оконечного каскада. С увеличе­ нием амплитуды сигнала возрастает полоса пропускания прием­ ника, но одновременно возрастает и запирающее напряжение,

Рис. 119. Принципиальная электрическая схема приемного устройства аппаратуры БАУС-2

снимаемое со стабилитрона, вследствие чего полоса пропускаемых частот приемника снижается и усиление его падает. Это в какой-то мере способствует помехозащищенности приемника.

На рис. 120 показана принципиальная схема конечного выклю­ чателя. Питание выключателя осуществлено от трансформатора через выпрямитель В. Выключатель собран на транзисторе Т типа П4Д, в коллекторную и базовую цепи которого включены обмотки

158

ключателя. Указателей поворота может быть несколько. Питание их предусмотрено от отдельного трансформатора Тр. Как отме­

стрелки. Одновременно включен контакт реле ЗР в цепи управля­ ющего электрода тиристора Д1, установленного последовательно с минусовой обмоткой МС соленоидного привода (рис. 122). При необходимости перевода стрелки машинист включает передатчик, реле соответствующего приемника, в данном случае реле IP (см. рис. 119), сработает и замкнет свой контакт в цепи питания пер­ вичной обмотки разделительного трансформатора 1Тр (см. рис. 122). На вторичной обмотке трансформатора 1Тр появится напряжение, и ток через выпрямитель 1В и замкнутый контакт реле ЗР концевого выключателя поступит на управляющий элект­ род тиристора Д1 (см. рис. 118), который вследствие этого откро­ ется. На обмотку МС привода будет подано однополупериодное выпрямленное напряжение 380 в, и стрелка переведется. По окон­

ЗЛ1 указателей поворота (рис. 121), сработает концевой выклю­

В аппаратуре БАУС-2 несколько изменена схема защиты тири­ сторов и обмоток привода от перенапряжений и длительного про­ текания тока. Защита тиристоров от перенапряжений по-прежнему осуществлена резистивно-емкостными цепочками. Величина рези­

раллельно обмоткам привода, практически полностью исключая перенапряжения на них.

159