Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ЗКТ_підручник

.pdf
Скачиваний:
728
Добавлен:
10.04.2015
Размер:
17.29 Mб
Скачать

Питання для самоконтролю:

1.Які структурні підрозділи та підприємства належать до системи вагонного господарства?

2.Як класифікуються пасажирські вагони?

3.Як класифікуються вагони вантажного парку за рівнем спеціалізації?

4.Яку проблему вирішує оптимальне співвідношення у парку універсальних та спеціалізованих вагонів?

5.Що розуміється під вантажопідйомністю вагона?

6.Що визначає коефіцієнт тари вагона, та за рахунок яких заходів його можна покращити?

7.Які переваги має новий вітчизняний піввагон для вугілля та інших сипких вантажів?

8.Яке призначення та основні виробничі підрозділи мають вагонні депо?

9.В чому суть сучасних принципів організації виробництва у вагонних депо: спеціалізації, концентрації та кооперації?

10.Що таке пристрої ПОНАБ та як працює така система?

78

5. ГОСПОДАРСТВА ЕНЕРГЕТИКИ, АВТОМАТИКИ ТЕЛЕМЕХАНІКИ І ЗВ'ЯЗКУ

5.1. Енергозабезпечення залізниць України

Матеріально-технічна база господарства енергопостачання. Згідно з правилами технічної експлуатації, пристрої електропостачання залізниць повинні забезпечувати: безперебійний рух поїздів з установленими нормами маси, швидкості та інтервалами між поїздами при необхідних розмірах руху; надійне електропостачання пристроїв сигналізації, централізації та блокування (СЦБ) і зв’язку, обчислювальної техніки як електроспоживачів категорії І, надійне електропостачання користувачів залізничного транспорту.

Класифікація електричних станцій. Електричні станції призначені для перетворення різноманітних видів енергії в електричну [38]. За видом первинної енергії, що перетворюється різними агрегатами в електричну, електричні станції поділяють на теплові, гідро- і атомні, на яких сьогодні, в основному, виробляється електрична енергія. Існують також електростанції з використанням енергії сонця, моря, земних надр та вітру.

За своїм призначенням електростанції поділяють на місцеві, які мають звичайно велику потужність і розташовані близько до споживачів електроенергії, та районні, які пристосовано для вигідного використання палива чи водних ресурсів. Крім того, при будівництві нових об’єктів (як промислових, так і залізничних) і проведенні ремонтно-відновлювальних робіт широко застосовуються пересувні електростанції переважно з двигунами внутрішнього згорання.

До системи енергопостачання електрифікованих залізниць входять пристрої, які складають її зовнішню частину – електростанції, районні трансформаторні підстанції, мережі і лінії електропередач, і тягову частину – тягові підстанції і електротягова мережа.

Для того щоб забезпечити надійне живлення електричної тяги і районних споживачів, доцільним є двобічне живлення тягових споживачів від двох незалежних джерел – електростанцій або районних підстанцій

(рис. 5.1).

79

Рис. 5.1. Схема двобічного живлення тягових підстанцій змінного і постійного струму від дволанкової лінії електропередач при одній (а), двох (б), трьох (в) і п'яти (г) проміжних підстанціях: 1 – районна підстанція; 2 – дволанкова лінія електропередачі; 3 – опорна тягова підстанція; 4 – проміжна тягова підстанція на відпайці; 5 – проміжна тягова підстанція

Виробництво і розподіл електроенергії. На потужних електростанціях генераторами виробляється трифазний змінний струм з промисловою частотою 50Гц, напругою до 10,5 кВ, що подається на підвищувальні підстанції. Змінний струм підвищеної напруги 35, 110, 220, 330, 500, 750, 1050 В по лінії електропередачі (ЛЕП) передається до споживачів через трансформаторні знижувальні підстанції, які знижують напругу до потрібних значень. Від шин зниженої напруги енергія надходить до пристроїв СЦБ. Нормальна напруга змінного струму на пристроях СЦБ має бути 115, 112, 230 або 380 В. Відхилення від зазначених величин нормальної напруги допускається у бік зменшення не більше 10 %, а у бік збільшення – не більше 5 %. Споживачі живляться від шин розподільчих пристроїв знижувальних підстанцій.

Величина найбільш вигідної напруги в ЛЕП визначається дальністю передачі електроенергії на основі техніко-економічних розрахунків, які визначають первинні витрати на будівництво ЛЕП і підстанцій та експлуатаційні витрати, при цьому чим вища напруга, тим більші первинні витрати, але менші втрати енергії в ЛЕП.

Тягова мережа складається з контактної і рейкової мереж, живильних і відсмоктувальних ліній. Контактна мережа являє собою сукупність дротів, конструкцій і устаткування, які забезпечують передачу електроенергії від тягових підстанцій до струмоприймачів електрорухомого складу [39]. Вона влаштована таким чином, щоб

80

забезпечувати безперебійне живлення локомотивів при найбільших швидкостях руху в будь-яких атмосферних умовах.

Висота підвіски контактного дроту над рівнем верху головки рейки повинна бути на перегонах і станціях не нижче 5750 мм і не повинна перевищувати 6800 мм. В горизонтальній площині контактний дріт закріплений фіксаторами так, що відносно осі колії він підвішений зиґзаґоподібно з відхиленням біля кожної опори на +300+5 мм. Завдяки цьому контактний дріт достатньо стійкий проти вітру і не перетирає контактні пластини струмоприймачів.

На залізничному транспорті поїзди рухаються з високими швидкостями, тому прогини контактного дроту повинні бути мінімальними. З цією метою використовують так звані ланцюгові підвіски. В ланцюгових підвісках (рис. 5.2) контактний дріт в прольотах між опорами підвішений не вільно, як в простих (трамвайних) контактних підвісках, а на часто розташованих струнах, які прикріплено до несучого тросу. Завдяки цьому необхідно використовувати менше опор, ніж в простих підвісках, відстань між ними сягає 70-75 м. Найбільший зиґзаґ контактного дроту біля опор на кривих ділянках колії складає 240-400 мм.

Рис. 5.2. Ланцюгова підвіска:

1 – опора; 2 – тяга; 3 – консоль; 4 – ізолятор; 5 – несучий дріт; 6 – контактний дріт; 7 – струни; 8 – фіксатор; 9 – ізолятор

Системи струму і напруги в контактній мережі залізниці можуть бути електрифіковані за системою постійного або змінного струму. Однак в обох випадках на електрорухомому складі (ЕРС) використовуються

81

тягові двигуни постійного струму. Система тяги на трифазному змінному струмі не набула поширення через те, що дуже складно ізолювати близько розташовані дроти двох фаз контактної мережі (третя фаза – рейки). Це призводить до обмеження напруги в мережі і швидкостей руху через особливості конструкції контактної підвіски. Як правило, застосовують систему живлення електрорухомого складу однофазним змінним струмом, який безпосередньо на локомотивах перетворюється у постійний струм.

Організація експлуатації контактної мережі. Основним завданням експлуатації є забезпечення надійної роботи пристроїв енергопостачання в розрахункових метеорологічних умовах при заданих розмірах і встановлених швидкостях руху електрорухомого складу.

Обслуговування контактної мережі, а також ліній електропередачі напругою 6,35 кВ, повітряних ліній напругою до 400 В та інших пристроїв електропостачання відбувається за планово-попереджувальною системою, що включає технічне обслуговування, поточний і капітальний ремонти.

Експлуатацію контактної мережі здійснюють дільниці контактної мережі (ЕЧК), які входять до складу дистанцій електропостачання (ЕЧ), у веденні яких знаходяться, крім того, всі пристрої електропостачання (тягові підстанції, пости секціонування, пункти паралельного з’єднання, лінії електропередач, які належать залізниці, трансформаторні підстанції і роздільні мережі енергетичного господарства), а також допоміжні цехи (енергодиспетчерський пункт, ремонтно-ревізійний цех, механічні майстерні, автогосподарство, лабораторії та ін.).

В залежності від розмірів руху поїздів на електротязі, виду струму, кількості електрифікованих колій та інших факторів в обслуговуванні однієї дистанції електропостачання на магістральних залізницях знаходяться від 200 до 400 км експлуатаційної довжини електрифікованих ліній. Як правило, межі обслуговування дистанцій електропостачання співпадають з межами дирекцій залізниць. До складу крупних дирекцій входять дві і більше дистанцій електропостачання [44].

5.2. Призначення пристроїв автоматики і телемеханіки, класифікація сигналів

Залізничний транспорт України оснащений пристроями і системами для автоматичного і телемеханічного керування різними виробничими процесами у всіх службах і господарствах залізниць: електронно-обчислювальними машинами, системами телекерування тяговими підстанціями електрифікованих залізниць, пунктами водопостачання й іншими пристроями, комплексом пристроїв для автоматизації процесів обслуговування пасажирів на вокзалах,

82

автоматикою в локомотивному і вагонному господарствах і ін. Автоматизована система управління залізничним транспортом (АСУЗТ) містить у собі ряд систем, які розподілено за ієрархією. Так, на верхньому рівні цієї ієрархії до лютого 2008 року знаходилася автоматизована система керування вантажними перевезеннями Укрзалізниці (АСК ВП УЗ). З лютого 2008 року прийнято рішення щодо початку створення нової системи, яка надасть більше можливостей оперативного управління процесами перевезень (АСК ВП УЗє). До більш низького рівня можна віднести комплексну систему електронного обміну даними сортувальної станції (КСЕОД СС), а також інші системи ,які функціонують на лінійному рівні.

Оскільки рух поїздів і маневрова робота на станціях здійснюються в мінливих умовах, то для швидкої передачі на відстань різних наказів і повідомлень локомотивним бригадам і іншим працівникам, зв'язаним з рухом поїздів, застосовують залізничну сигналізацію.

Сигналізація на залізницях служить для забезпечення безпеки руху, а також для чіткої організації руху поїздів і маневрової роботи.

Сигналом називається умовний видимий або звуковий знак, за допомогою якого подається певний наказ. Сигнал є наказом. Працівники залізничного транспорту повинні використовувати всі можливі засоби для виконання вимоги сигналу [1 п. 6.1]. На залізничному транспорті під словом сигнал звичайно розуміють і сигнальний прилад, і його сигнальне показання.

За способом сприйняття сигнали на транспорті класифікують на видимі і звукові.

Видимі сигнали характеризуються кольором вогнів, щитів, прапорів, дисків, числом і взаємним положенням сигнальних показань; режимом горіння сигнальних вогнів і формою переносних сигнальних щитів. Перевага видимих сигналів полягає, у тім, що вони можуть бути передані на відстані більші, ніж звичайно чутні звукові сигнали.

Звукові сигнали характеризуються числом і сполученням звуків різної тривалості. Значення їх вдень і вночі те саме. Для подачі звукових сигналів застосовуються свистки локомотивів, моторвагонних поїздів і дрезин, ручні свистки, духові ріжки, сирени, гудки і петарди. Звукові сигнали подають по можливості так, щоб не створювати шуму, особливо в населених пунктах, тому вони чутні звичайно на порівняно невеликі відстані. Подача багатьох звукових сигналів вимагає неодмінної участі людини.

За часом застосування видимі сигнали підрозділяють на денні, які подаються у світлий час доби у вигляді щита з кольоровим позначенням, прапора, диска або кольором, режимом горіння і сполученням вогнів сигнального приладу; нічні, які сигналізують вогнями встановлених кольорів, що подаються в темний час доби; цілодобові, які подаються однаково як у світлий, так і в темний час доби, і сигналізують кольором, режимом горіння і сполученням вогнів.

Видимі сигнали подаються світлофорами, прапорами, ліхтарями, щитами і дисками. Призначення цих приладів, їхні сигнальні показання,

83

місця установлення і порядок користування визначені ПТЕ та інструкцією із сигналізації на залізницях України. Видимі сигнали в залежності від сигнальних приладів, якими їх подають, класифікують на постійні (світлофори, встановлювані у певних місцях залізничної колії, і локомотивні світлофори); переносні (щити, прапори, ліхтарі на тичинах, призначені для тимчасового огородження тих або інших ділянок колії і рухомого складу); ручні (прапори, диски, ліхтарі, за допомогою яких подають на поїзди різні команди і вказівки); поїзні (диски, прапори і ліхтарі для позначення голови і хвоста поїзда).

Основним сигнальним приладом на залізничному транспорті є світлофор

— оптичний прилад, що сигналізує вдень і вночі кольором одного або декількох вогнів.

Світлофори підрозділяють на лінзові і прожекторні. Лінзові світлофори бувають: щоглові (рис. 5.3, а), що складаються з металевої або залізобетонної щогли й укріпленої на ній голівки з лінзовими комплектами; консольні або місткові (рис. 5.3, б), у яких голівки підвішені над коліями на консолях (містках) із правого боку по ходу або над віссю колії; (рис. 5.3, в), у яких світлофорна голівка без щогли укріплена безпосередньо на фундаменті з невеликим нахилом по вертикалі, завдяки чому забезпечується видимість сигналу з локомотива на близькій відстані. Щодо осі колії світлофори установлюють відповідно до вимог габариту наближення будівель. Консольні світлофори застосовують, якщо за умовами габариту не можна установити щогловий світлофор, а також на електрифікованих залізницях, де опори контактної мережі заважають видимості сигналів.

Карликові світлофори встановлюють у вузьких міжколійях і застосовують у ролі маневрових і вихідних з бокових колій.

Лінзовий світлофор має для кожного вогню окремий лінзовий комплект із лампами 15, 25 і 35 Вт при напрузі 12 В. Лінзові комплекти розміщені у світлофорних голівках таким чином, що вони відділені один від одного перегородками, завдяки чому виключене поява помилкового сигнального показання від лампи сусіднього комплекту

Голівки мають фонові щитки для поліпшення видимості сигналів і козирки, що захищають ліхтарі від попадання бруду, снігу, сонячних променів і світла локомотивних прожекторів (щоб уникнути перекручування сигнальних показань). Прожекторний світлофор являє собою щоглу, на якій укріплена світлофорна голівка з круглим фоновим щитом. Для одержання трьох різних сигнальних вогнів у голівці світлофора установлений світлофільтр із трьома кольоровими стеклами, що пересувається прожекторним реле при пропущенні через нього струму прямої або зворотної полярності. Прожекторні світлофори за витратою електроенергії більш економічні, ніж лінзові, але вони менш надійні в експлуатації.

84

Рис. 5.3. Типи лінзових світлофорів а – щогловий; б – консольний; в – карликовий.

5.3. Система інтервального руху поїздів

Для інтервального регулювання руху поїздів служать перегінні пристрої сигналізації, централізації і блокування (СЦБ) і зв'язку. Ці системи автоматики і забезпечують безпеку руху і необхідну пропускну здатність.

Вцей час основними засобами інтервального регулювання руху поїздів

єавтоматичне блокування (АБ), автоматична локомотивна сигналізація (АЛС), пристрої диспетчерського контролю за рухом поїздів, автоматична переїзна сигналізація та автошлагбауми, а також напівавтоматичне блокування (НАБ).

Застосування колійного блокування, особливо автоматичного, дає можливість забезпечити високу пропускну здатність перегонів за рахунок розподілу їх прохідними сигналами на окремі ділянки і руху за принципом одного поїзда на кожній ділянці колії. Безпека руху гарантується тим, що пристрої колійного блокування не допускають відкриття сигналу для пропуску поїзда доти, поки ділянка колії, обгороджена цим сигналом, зайнята іншим поїздом. На станціях залізничних ліній, обладнаних колійним блокуванням, установлюють вихідні світлофори, і поїзд вирушає за відкритим показанням сигналу, без витрати часу на надання машиністу особливого дозволу. Завдяки цьому скорочуються стоянки поїздів, підвищується безпека руху і зростає пропускна здатність ділянок.

Автоматичне блокування є найбільш досконалим засобом регулювання руху поїздів. При автоматичному блокуванні світлофори повинні автоматично закриватися при вході поїзда на блоки-ділянки, що обгороджуються ними.

85

Для підвищення безпеки руху поїздів автоблокування доповнюється пристроями автоматичної локомотивної сигналізації й автостопами. На окремих ділянках автоматична локомотивна сигналізація може застосовуватися як самостійний засіб сигналізації і зв'язку з руху поїздів. У цьому випадку локомотивні світлофори повинні давати. показання в залежності від зайнятості або вільності попередніх блоківділянок. У зв'язку з підвищенням швидкостей руху поїздів, коли сприйняття показань колійних світлофорів утруднено, пристрої автоматичної локомотивної сигналізації стають основним засобом регулювання руху поїздів. На малодіяльних ділянках і під'їзних коліях допускають застосування у ролі засобів сигналізації і зв'язку з руху поїздів електрожезлову систему і телефон.

Автоматичне блокування. При автоматичному блокуванні перегони поділяються на блок-ділянки автоматично діючими прохідними світлофорами. Довжина блок-ділянок дорівнює відстані між суміжними світлофорами. При автоблокуванні із тризначною сигналізацією вона повинна бути не менш гальмового шляху при повному службовому гальмуванні і максимальній швидкості, крім того, довжина блок-ділянки повинна бути не менш гальмового шляху при екстреному гальмуванні, з урахуванням шляху, який проходить поїзд за час спрацьовування автостопа, і складати від 1000 до 2600 м.

Автоматична зміна сигнальних показань прохідних світлофорів досягається тим, що в межах кожної блок-ділянки влаштовують електричні рейкові кола, через які поїзд впливає на апаратуру керування вогнями світлофора.

Рейкове коло – це комплекс технічних засобів, які призначено для контролю стану рейкової лінії, а саме для контролю цілісності рейкової колії в межах блок-ділянки [45]. Через електричні рейкові ланцюги здійснюється не тільки контроль зайнятості блок-ділянки, але і цілості рейкової колії (виявляється, наприклад, повний злам або вилучення рейки).

Автоблокування буває одно- і двоколійним, причому перше завжди двобічне (світлофори встановлені по обидва боки колії) і дозволяє здійснювати рух поїздів по одній колії в обох напрямках. Нормально відкриті тільки світлофори по напрямку руху. Світлофори зустрічного напрямку виключені. Для зміни напряму руху черговий по станції, на яку повинний прибути поїзд, натискає на апараті кнопку зміни напрямку, від чого загоряються світлофори для руху в напрямку до даної станції, а світлофори раніше встановленого напрямку виключаються. На рисунку 5.4 відображено вигляд апарата управління чергового по станції.

86

Рис. 5.4. Пульт-табло

На двоколійних ділянках може застосовуватися дво- і однобічне (світлофори встановлені тільки з одного боку кожної колії перегону) автоблокування. Застосовують автоблокування з сигнальними вогнями, які нормально горять.

Розрізняють автоблокування з двозначною (Ч, 3), тризначною (Ч, Ж, 3) і чотиризначною (Ч, Ж, ЖЗ, 3) сигналізацією (Ч, Ж, ЖЗ, 3 — відповідно червоний, жовтий, жовтий із зеленим і зелений вогні). Двозначна система сигналізації застосовувалася на лініях метрополітену, де необхідно забезпечити можливо малі інтервали між поїздами. На магістральних залізницях унаслідок високих швидкостей руху і значної довжини гальмових шляхів застосовують три- і чотиризначну сигналізації. При тризначному блокуванні поїзди слідують на зелений вогонь і розмежуються трьома блокділянками. Інтервал часу між поїздами 8—10 хвилин і менше. За цей час поїзд проходить відстань, рівну довжині поїзда і трьом блок-ділянкам. Час проходження поїзда по кожній блок-ділянці приблизно однаковий, а довжина блок-ділянок у залежності від їхнього розташування на спуску або на підйомі різна. Чотиризначне автоблокування найчастіше застосовується на приміських ділянках, де обертаються швидкохідні далекі пасажирські і приміські поїзди, а також на лініях швидкісного пасажирського руху. Гальмовий шлях швидкохідних поїздів значно більше гальмового шляху приміських поїздів, тому гальмування їх починають при жовтих і зелених вогнях світлофора, які горять одночасно, а приміських — при жовтому

87