4. Методы селекции и импульсные признаки сигналов

При любом методе селекции необходимые сообщения передаются в закодированном виде электрическими сигналами. Поскольку в устройствах АБ производится управление малопозиционными объектами, то необходимые сообщения могут передаваться элементарными сигналами.

Наиболее распространенные импульсные признакисигналов:

• амплитудаимпульсов постоянного или переменного тока (соотв. ИПАБ, ЧКАБ);

• длительностьимпульсов постоянного или переменного тока или интервалов между ними (ЧДК, АЛСН числового кода);

• полярностьимпульсов постоянного илифазапеременного тока (соотв. импульсные РЦ, постоянного тока, фазочувствительные РЦ);

• частотаколебаний переменного тока (ТРЦ, частотная АЛСН, ЧДК);

• количествоимпульсов постоянного или переменного тока (ЧКАБ, АЛСН числового кода).

Наиболее широко в устройствах АБ используются числовые, частотные и фазовые сигналы. Для увеличения объема передаваемой информации и повышения помехозащищенности тракта передачи часто применяют комбинированные импульсные признаки.

5. Техническая реализация логических связей в системах автоблокировки

Техническая реализация алгоритмов управления трехзначной и четырехзначной АБ может быть достигнута при помощи релейных контактных и бесконтактных (дискретных и интегральных) логических элементов, а также за счет применения микропроцессорной и компьютерной техники.

В релейных логических элементах в качестве приемников информации в проводных системах АБ используются приемники с непрерывным входом и дискретным выходом, характеризуемым изменением положения их контактов.

Вся система передачи информации при АБ должна исключать появление ложной информации, разрешающей машинисту реализовать скорость более допустимой.

В трехзначных системах АБ при полярных признаках сигнала, дополненных нулевым качеством, применяются трехпозиционные релейные приемники с двумя исполнительными системами: нейтральной, реагирующей одинаково на любой полярный параметр сигнала, и поляризованной, однозначно реагирующей на каждый полярный параметр.

Рис.1.3. Техническая реализация логических связей в ИПАБ

В импульсно-проводной 3-значной автоблокировке (ИПАБ) постоянного токас контролем разрешающих и запрещающего огней с реализацией логических связей на релейно-контактных элементах (рис. 1.3) значения двоичных входов определяются состояниями следующих реле:

• путевое реле 6П(датчик занятости блок-участка 6П) –x_i;

• сигнальное реле 4С(медленнодействующий повторитель нейтрального контакта комбинированного линейного реле 6Л) –x_i+1;

• огневое реле 4О, контролирующее исправность ламп как запрещающего, так и разрешающих огней светофора 4 –y_i+1z_i+1; гдеz_i+1 – двоичный вход, по которому поступает информация об исправном состоянии ламп разрешающих огней св. 4.

В линии связи ЛС используется сигнал с амплитудными и полярными импульсными признаками. Приемником этого сигнала, несущего информацию о количестве свободных впереди лежащих блок-участков, является линейное реле 6Л. При занятии блок-участка 6П, путевое реле 6П не будет получать питания, и отключит своим фронтовым контактом линейную цепь. Реле 6Л обесточится, и выключит свой повторитель 4С, который отключит своим фронтовым контактом цепь разрешающих огней, а тыловым – замкнет цепь питания лампы красного огнясветофора 6. При освобождении 6П, через тыловые контакты 4С линейное реле 6Л получит питание обратной полярности. Через фронтовой нейтральный контакт 6Л сработает 6С м включит на св.6желтый огонь. При освобождении 4П, через фронтовые контакты 4С линейное реле 6Л получит питание прямой полярности и включит своим поляризованным контактомзеленый огоньна св.6.

В числовой кодовой 3-значной автоблокировке (ЧКАБ) переменного токас контролем только запрещающего огня (рис. 1.4) значения двоичных входов определяются состояниями реле:

• сигнальное реле желтого огня 6Ж–x_i;

• сигнальное реле зеленого огня 6З–x_i+1;

• огневое реле 4О–y_i+1;

П

Рис.1.4. Техническая реализация логических связей в ЧКАБ

оскольку в данном случае РЦ блок-участка 6П используется также в качестве линии связи, путевое импульсное реле 6И является одновременно датчиком свободности блок-участка 6П и приемником числового кода от КПТ и его повторителя реле 4Т. Если 6П занят, реле 6И – обесточено, дешифратор ДА выключает реле 6Ж и 6З, и на светофоре 6 зажигаетсякрасный огонь. Исправность лампы красного огня контролируется огневым реле 6О. В случае перегорания нити лампы осуществляется перенос красного огня на предыдущий по ходу поезда светофор. При освобождении 6П импульсное реле 6И начинает принимать числовой код содержащий информацию о количестве свободных блок-участков (в данном случае – одного), в соответствии с которым дешифратор ДА включит реле 6Ж (на светофоре 6 включитсяжелтыйогонь), а при освобождении блок-участка 4П – и реле 6З (на светофоре 6 загоритсязеленыйогонь).

При построении цепей автоблокировки независимо от применяемой элементной базы должен соблюдаться принцип, в соответствии с которым, при любом повреждениив системеисключается опасный отказ– появление на светофоре ложного более разрешающего показания. Любой обрыв, или замыкание в схемах рельсовой цепи, дешифратора, цепей управления сигналами светофора и других цепях, ответственных за безопасность движения поездов, должен переводить систему или ее часть в защитное состояние, например, блок-участок с неисправными устройствами АБ должен автоматически ограждаться запрещающим сигналом светофора.

Назначение и области применения числовой кодовой АБ переменного тока

Числовую кодовую автоблокировку проектируют при всех видах тяги поездов. При электрической тяге постоянного тока используют рельсовые цепи, работающие на сигнальной частоте 50 Гц, при электрической тяге переменного тока — на сигнальной частоте 25 Гц, а при автономной тяге возможно применение частоты 50 или 25 Гц. В остальном схемы автоблокировки идентичны.

Числовая кодовая автоблокировка — беспроводная. Информация между сигнальными точками передается по рельсовым нитям кодовыми сигналами КЖ, Ж, 3 с числовыми признаками. Этими же кодовыми сигналами на локомотив транслируется информация о показании впереди стоящего светофора. При свободном состоянии блок-участка кодовые сигналы воспринимают импульсные путевые реле, а при вступлении на блок-участок поезда локомотивные катушки. Кодовые сигналы посылаются всегда навстречу поезду.

Путевые устройства автоблокировки питаются от высоковольтной трехфазной линии 6 или 10 кВ переменным током промышленной частоты 50 Гц и от резервной трехфазной линии 6 или 10 кВ, подвешенной на опорах кон­тактной сети. Если питание от основной линии прекратится, то осуществляется автоматическое переключение питания от резервной линии.

Основные элементы двухпутной автоблокировки 50 и 25 Гц

Основными элементами двухпутной автоблокировки переменного тока 50 Гц являются кодовая рельсовая цепь переменного тока 50 Гц, светофор, дешифраторная ячейка ДА, сигнальные реле Ж и 3.

На питающем (выходном) конце рельсовой цепи устанавливают путевой трансформатор ПТ, ограничитель ОТ, конденсаторные блоки, дроссель-трансформатор ДТ типа ДТ-0,6, датчик кодов КПТШ-515 или КПТШ-715, трансмиттерное реле Т, повторяющее работу контактов трансмиттера и передающее коды в рельсовую цепь. На приемном (входном) конце рельсовой цепи устанавливают дроссель-трансформатор.ДТ-0,2, защитный фильтр ЗБФ-1, импульсное путевое реле И типа ИМВШ-110, дешифраторную ячейку ДА, сигнальные реле Ж и 3.

При автоблокировке переменного тока 25 Гц, на питающем и релейном концах применяют дроссель-трансформаторы типа ДТ1-150. Вместо фильтра ЗБФ-1 используют фильтр ФП-25.

В упрощенной принципиальной схеме числовой кодовой автоблокировки с сигнальной частотой 25 Гц для проходных светофоров 5, 7 и 9 нечетного пути двухпутного перегона (рис. 4.1) питание рельсовых цепей осуществляется от преобразователя ПЧ-50/25 (ПЧ, ДПЧ). От мешающего действия тягового тока и его гармонических составляющих путевое реле защищено электрическим фильтром ФП-25 (Ф), Кодовые сигналы посылаются в рельсовую цепь в результате замыкания контакта трансмиттерного реле Т (ДТ). Для уменьшения искрообразования на контактах реле Т и настройки рельсовой цепи на питающем конце включают конденсаторы и резисторы.

Принцип действия основных цепей в схеме сигнальных установок кодовой АБ.

Состояние цепей и показание путевых светофоров на схеме соответ­ствуют расположению поезда на рельсовой цепи 5П. На каждой сиг­нальной точке непрерывно работают кодовые путевые трансмиттеры КПТШ, вырабатывая числовые коды, необходимые для работы авто­блокировки и АЛС. При нахождении поезда на рельсовой цепи 5П импульсное путевое реле на сигнальной установке 5 зашунтировано скатами поезда и не работает в кодовом режиме. Сигнальные реле Ж и 3 на выходе дешифраторной ячейки обесточены, и на светофоре 5 по цепи, проходящей через тыловой контакт реле Ж и низкоомную обмотку огневого реле О (АОШ2-180/0,45) получает питание красная лампа. Реле О контролирует целостность нити красного огня. Если она исправна, то через тыловой контакт реле Ж и фронтовой контакт реле О к кон­тактам КЖ кодового путевого трансмиттера подключается обмотка трансмиттерного реле Т, коммутирующего контактом питающий конец рельсовой цепи 7П. При этом в рельсовую цепь 7П подаются кодовые импульсы красно-желтого огня. Если при указанной поездной ситуации красная лампа на светофоре 5 неисправна, то цепь реле Т разомкнута, и в рельсовую цепь 7П импульсы не подаются. В этом случае красный огонь переносится на предыдущий по ходу поезда светофор 7. Перегорание ламп при разрешающих показаниях светофора (желтый или зеленый) не приводит к изменениям в кодировании и, следова­тельно, переноса огней не происходит. При приеме импульсным путе­вым реле И на сигнальной точке 7 кодового импульса КЖ на выходе дешифраторной ячейки ДА возбуждается сигнальное реле Ж. На свето­форе 7 загорается желтый огонь, а трансмиттерное реле Т, подключен­ное к контактам Ж трансмиттера КПТШ, обеспечивает подачу в рель­совую цепь 9П кодовых импульсов желтого огня. Реле О сигнальной точки 7 включается высокоомной обмоткой через фронтовой контакт реле Ж последовательно с нитью лампы красного огня, контролируя ее исправность в холодном состоянии. В случае ее обрыва информация об этом передается на ближайшую станцию посредством устройств диспетчерского контроля. Импульсные посылки кода Ж воспринимает пу­тевое реле И на сигнальной точке 9. На выходе дешифраторной ячейки возбуждаются сигнальные реле Ж и 3, в рельсовую цепь 11П контактами трансмиттерного реле Т подается кодовый импульс зеленого огня.

Огневое реле О на сигнальной точке 9 контролирует в холодном состо­янии целостность нити лампы красного огня. На следующей сигналь­ной точке 11 (на рис. 4.1 не показана) импульсы кода 3 принимаются так же, как и импульсы кода Ж, т.е. на светофоре загорается зеленый огонь. При нахождении поезда на любой из рассматриваемых рельсовых цепей кодовые импульсы принимают локомотивные катушки.

Коды зеленого и желтого огней различаются локомотивным приемни­ком, зажигая на локомотивном светофоре соответственно желтый и зе­леный огни. Реле двойного снижения напряжения ДСН, обмотки кото­рых включены на каждой сигнальной точке параллельно в пределах перегона в цепь ДСН — ОДСН, определяют яркость горения огней све­тофора. На соответствующий режим работы лампы переключает де­журный по станции или диспетчер.

В кодовой автоблокировке не предусмотрено защиты от срабатывания импульсного путевого реле от сигнального тока смежной рельсовой цепи в случае нарушения изоляции изолирующих стыков. Появление более разрешающего показания на проходном светофоре исключается схемным способом, основанным на использовании в смежных рельсовых цепях кодовых сигналов с различной продолжительностью импульсов и интервалов и проверке их асинхронности в схеме дешифраторной ячейки. Вследствие применения такой защиты при исправ­ном состоянии изолирующих стыков нормальный прием кодов из собственной рельсовой цепи и возбуждение сигнальных реле возможны только в интервалах между ко­довыми импульсами, посылаемыми в смежную рельсовую цепь.

10