2 Проектування системи АБ

2.1 Колійний план перегону

Основним документом при проектуванні автоблокування являється однонитковий план перегону [Додаток А]. На ньому показано: світлофори, що встановлюються на перегоні, ординати установки світлофорів, тип сигнальних точок, вхідні світлофори станцій які огороджують перегін з їхніми ординатами, переїзд і його ордината, точки сповіщення, ординати точок сповіщення.

В парному напрямку на перегоні встановленні світлофори з номерами: 6, 4 і 2. Сигнальна установка (СУ) 6 типу О розташована на ординаті 235+100, тобто встановлена на координаті 235100 м. Сигнальна установка 4 типу Ои має ординату 237+000, СУ 2 типу Омз має ординату 239+000. В непарному напрямку встановлені світлофори з номерами: 1, 3, 5. Сигнальна установка 1 типу Омзп2 розташована на ординаті 235+100, СУ 3 типу Ои – на ординаті 237+100, СУ 5 – на ординаті 239+000. Вхідні світлофори станції С (Н, НД) розташовані на ординаті 233+600, станції Д (Ч, ЧД) – на ординаті 328+900. На однонитковому плані зображений переїзд категорії ІІ на ординаті 234+600, і вказана його ширина – 6 м.

На основі однониткового плану розробляється двонитковий план перегону [Додаток Б]. На двонитковому плані зображуються: світлофори, що встановлюються на перегоні; релейні шафи на яких вказано тип сигнальних установок і тип кодових колійних трансмітерів (КПТШ); вхідні світлофори станцій, що огороджують перегін; рейкові кола, на яких вказана їх довжина, і включення колійних пристроїв; переїзд і точки сповіщення; тональні рейкові кола якими обладнаний переїзд, їх довжина та назва і включення колійних пристроїв цих РК; високовольтна лінія ВЛ-СЦБ з включенням в неї силових лінійних трансформаторів ОМ та високовольтна лінія ВЛ-ПЕ; магістральний кабель зв’язку.

При кодовому автоблокуванні змінного струму частотою 50 Гц застосовані кодові колійні трансмітери типів КПТШ-5 та КПТШ-7 за допомогою яких виробляються кодові сигнали однакові по структурі, але відрізняються по часу кодового циклу. У трансмітера типу КПТШ-5 кодовий цикл 1.6, а у трансмітера КПТШ-7 – 1.86с. Ці трансмітери використовують для кодування суміжних рейкових кіл автоблокування. За рахунок різниці часу кодових циклів в суміжних рейкових колах протікають зсунені по часу імпульси току, що дозволяє захистити пристрої автоблокування при короткому замиканні ізолюючих стиків, розділяючи рейкові кола.

Основне живлення пристроїв сигнальних установок змінним струмом ПХ, ОХ виконується від високовольтної лінії ВЛ-СЦБ напругою 10 кВ, а резервне РПХ, РОХ – від продольної лінії електропостачання ВЛ-ПЕ напругою 27 кВ. Для з’єднання ліній ВЛ СЦБ і ВЛ ПЄ з апаратурою сигнальних установок чи переїзду використовуються лінійні трансформа-тори типу ОМ-1,25. Якщо світлофори не в створі то використовується трансформатори типу ОМ-0,63. Трансформатори включаються в одну фазу трьохфазної високовольтної лінії ВЛ СЦБ.

Наявність основного та резервного живлення на сигнальних установках контролюється аварійними реле Р та Р1. На спарених сигнальних установках показують кабель з жилами ОПХ, ООХ, РПХ, РОХ, по яким передається основне та резервне живлення від однієї релейної шафи до іншої.

Кабельна мережа перегону передбачає магістральний кабель який містить наступні лінійні порвода: Н, ОН – зміни напрямку руху при пере-миканні однієї з колій перегону на двосторонній рух; ДСН, ОДСН – подвійного зниження напруги, які одночасно застосовуються для передачі сигналів частотного диспетчерського контролю (ЧДК); ИЧ, ОИЧ – сповіщення в парному напрямку; ИН, ОИН – сповіщення в непарному напрямку; ЗС, ОЗС – включення миготливих вогнів на передвхідному світлофорі [1].

Якщо точка сповіщення переїзду знаходиться за вхідним світлофором на станції, і за вхідним світлофором знаходяться тональні рейкові кола якими обладнаний переїзд, то на двонитковому плані зображується релейна шафа вхідного світлофора в якому знаходиться апаратура тональних рейкових кіл.

2.2 Розрахунок довжини ділянки наближення до переїзду

Для того, щоб знайти довжину ділянок наближення треба провести декілька попередніх обчислень.

Довжина переїзду на двоколійній ділянці:

Lп = Lас + Lшк + Lшм + Lг ,

де Lас – відстань від крайньої рейки до автодорожнього світлофора – 6м;

Lшк – ширина залізничної колії – 1520 мм;

Lшм – ширина міжколійя – 4100 мм;

Lг – відстань від крайньої рейки до габариту, необхідна для безпечної зупинки машини.

Lп = 6 + 1,520 + 4,1 + 2,5 = 14,12 (м).

Необхідний час оповіщення про наближення потягу до переїзду:

t_ир = t_а + t_ср + t_г,

де t_а – час, необхідний автомобілю для про слідування переїзду;

t_ср – час спрацювання апаратури – 2с;

t_г – гарантійний запас часу – 10 с.

Визначається час t_а:

,

де Lа – розрахункова довжина автотранспортного засобу – 24 м;

Lо – відстань від місця зупинки автомобіля до переїзного світлофора – 5м;

Lп – довжина переїзду – 14,12 м.

Vа – розрахункова швидкість руху автомобіля через переїзд- 2,22 м/с (8 км/год);

(с).

Тепер є можливість знайти час оповіщення t_ир:

t_ир = 19,42 + 2 + 10 = 31,42 (с).

Час сповіщення не може бути менше 43 с, тому приймаємо t_ир=43 с.

Розрахункова довжина ділянок наближення у парному та непарному напрямках:

Lр = 0,28 ∙ V_п ∙ t_ир,

де 0,28 – коефіцієнт переводу з км/год в м/с;

V_п – максимальна швидкість руху поїздів в парному і непарному напрямі на перегоні –100 км/год;

t_ир – необхідний час оповіщення – 43 с.

Довжина ділянок наближення розраховується окремо для парного і непарного напрямку, враховуючи максимальну швидкість руху в кожному напрямку. Так як максимальна швидкість в парному і непарному напрямку рівна то довжина ділянок наближення:

Lр = 0,28 ∙ 100 ∙ 43 = 1205 (м).

Таким чином, ордината розрахункової точки включення сповіщення на переїзд для непарного правильного напрямку:

(234+600) - (1+205) = 233+395.

Ордината розрахункової точки включення сповіщення на переїзд для парного правильного напрямку:

(234+600) + (1+205) = 235+100.

Для контролю наближення поїздів до переїзду використовуються тональні рейкові кола [2].

2.3 Рейкові кола

Рейкові кола (РК) являються основним елементом практично всіх пристроїв залізничної автоматики та телемеханіки: автоблокування, автоматичної локомотивної сигналізації, електричної централізації (ЕЦ), автоматичної переїзної сигналізації (АПС), систем диспетчерського контролю (ДК). В цих системах рейкові кола виконують наступні функції: контролюють місце знаходження рухомого складу; автоматично контролюють цілісність рейок; виключають можливість переводу стрілок під потягом; з їх допомогою передаються кодові сигнали на локомотив, і від однієї сигнальної установки до іншої; забезпечують автоматичний контроль наближення потягу до переїзду та станції.

В кодовій системі автоблокування, при автономній тязі та запланованому переході на електротягу постійного струму використовуються рейкові кола змінного струму частотою 50 Гц[Додаток В]. В системі КАБ рейкові кола виконують наступні функції: контролюють місце знаходження рухомого складу; контролюють цілісність рейок; служать для передачі кодових сигналів з колії на локомотив, і від однієї сигнальної установки до іншої; забезпечують автоматичний контроль наближення потягу до переїзду та станції.

На живлячому кінці рейкового кола знаходиться колійний трансфор-матор П типу ПОБС-3А для живлення рейкової лінії змінним струмом, обмежувальний опір для обмеження струму вторинної обмотки живлячого трансформатора, контакти трансмітерного реле для кодування, дросель і конденсатор утворюють резонансний контур для зменшення енергії, що потрібна рейковому колу, дросель для захисту живлячого трансформатора від струмів короткого замикання. На релейному кінці в якості колійного приймача використано реле типу ІМВШ-110. Також на релейному кінці розташований захисний блок-фільтр ЗБФ-1 налаштований на частоту 50 Гц.

В кодовій АБ керування світлофорами здійснюється за допомогою передачі по рейковим каналам кодових сигналів КЖ, Ж, З. Послані коди із сусіднього рейкового кола приймаються колійним приймачем і розшифро-вуються дешифратором.

Кодове живлення при правильному напрямку руху здійснюється за рахунок включення в апаратуру живильного кінця посиленого контакту трансмітерного реле Т. При неправильному напрямку руху, коли потяг вступає на блок-ділянку починається кодування РК з релейного кінця контактами додаткового трансмітерного реле ДТ. Для цього реле ПДТ відключає колійне реле від рейкового кола і підключає трансформатор ПОБС-3А [3].

Для контролю наближення потягу до переїзду використовуються рейкові кола тональної частоти без ізолюючих стиків (ТРК) [Додаток К]. Основною відмінністю ТРК являється живлення двох суміжних РК від одного джерела живлення та можливість роботи без ізолюючих стиків.

В рейковому колі 1П сигнальний струм з живлячого кінця від генератора 1Г подається в рейкове коло і розповсюджується в обидві сторони від точки підключення. Колійні приймачі тональних РК (в даному випадку 1ПП) реагують тільки на сигнал визначеної частоти та амплітуди. Колійні реле на виходах приймачів нормально збуджені. При знаходженні потягу на рейковому колі 1П (чи зламі рейки), колійне реле 1ПО знеструмлюється, чим фіксує зайнятість рейкового кола 1П. Так як колійні приймачі реагують тільки на сигнал визначеної амплітуди і частоти, то сигнальний струм від генератора Г1 не впливає на роботу колійного приймача А1ПП [4].