ВСТУП
Основною задачею залізничного транспорту є задоволення потреб народного господарства і населення в залізничних перевезеннях при більш ефективному використання технічних засобів. Ефективна робота залізничного транспорту не можлива без широкого застосування пристроїв автоматики і телемеханіки. Основне призначення цих пристроїв полягає в забезпеченні необхідної пропускної і провізної спроможності залізниці з безумовним дотриманням умов безпеки руху поїздів. По своїх функціональних призначеннях пристрої автоматики поділяються на перегінні і станційні. Основним елементом станційних і перегінних систем автоматики є рейкові кола (РК). 3а допомогою рейкових кіл контролюється наявність рухомої одиниці на заданій ділянці шляху, цілісність, а також передається інформація на локомотив про стан ділянок. В останні роки йде інтенсивна розробка і впровадження більш надійних типів РК. Підвищення надійності рейкових кіл досягається усуненням малонадійних елементів, таких як: апаратура, що працює в імпульсному режимі, ізолюючі стики та інше.
Дипломна робота присвячена дослідженню системи інтервального регулювання рухом поїздів для ділянки з прискореним рухом поїздів пристроями автоматики з новим видом рейкових кіл: з рейковими колами тональної частоти (ТРЦ). Для роботи ТРЦ використовуються амплітудно-модульовані сигнали (АМС) з несучими частотами 420, 480, 580, 720, 780 Гц і частотами модуляції 8 чи 12 Гц. Рівень АМС даних рейкових кіл визначив їхню назву - тональні, тому що дані частоти "лежать" у тональному діапазоні.
1.Експлуатаційна частина
1.1 Огляд систем автоблокування
1.1.1 Колійне напівавтоматичне блокування.
Колійне напівавтоматичне блокування широко застосовується на залізницях переважно на одноколійних лініях. Якщо для збільшення пропускної спроможності міжстанційний перегін ділиться роздільним пунктом (блокпостом) на два міжпостові перегони, то на блокпосту встановлюють прохідні світлофори і апарати напівавтоматичного блокування, що обслуговуються черговим по цьому роздільному пункту або діють автоматично.
При напівавтоматичному блокуванні для машиніста правом на заняття поїздом перегону служить дозволяючий сигнал вихідного або прохідного світлофора. Напівавтоматичне блокування існує двох видів: релейне і електромеханічне.
Релейне напівавтоматичне блокування називається так, тому що в ньому вся залежність здійснюється за допомогою електричних реле. Апарати управління напівавтоматичного блокування мають кнопки, які не запираються, для подачі блокувальних сигналів і лампочки для контролю за дією пристроїв напівавтоматичного блокування. На станції прийому відправлення до неї потягу фіксується запаленням лампочки червоного кольору колійного прибуття, вказуючій, що перегін зайнятий на станцію поїздом, що йде. Після входу потягу на станцію, який буде зафіксований електричним контролем його входу, запалюється лампочка прибуття (білого кольору) і закривається вхідний світлофор. Проте контроль входу потягу на станцію не встановлює прибуття його у повному складі.
Електромеханічне напівавтоматичне блокування. При цій системі станції пов'язані один з одним блок-механізмами. Блок-механізм на станції відправлення при вільному перегоні відблокований; вихідні світлофори при цьому також відблоковані. При відправленні потягу відкривають вихідний світлофор, який після цього замикається, тобто повторне відкриття світлофора стає неможливим. Після цього черговий по станції повинен дати блокувальний сигнал відправлення, натискуючи клавішу блок-механізму, заблоковуючи його. Подача відправлення деблокує блок-механізм на станції прийому, куди відправляється потяг. Вихідні світлофори залишаються як і раніше замкнутими і можуть бути розблоковані лише станцією прийому. Остання після прибуття до неї потяги у повному складі деблокує механізм колійного відправлення на станції відправлення і відмикає вихідні світлофори станції для відправлення наступного потягу.
Напівавтоматичне блокування з блок-механізмами і механічною залежністю знов не будують.
Автоблокування з імпульсними рейковими колами постійного струму.
Система автоблокування з імпульсними рейковими ланцюгами постійного струму відноситься до дротяних і застосовується тільки на ділянках з автономною тягою при ненадійному електропостачанні. Її проектування обмежене, проте нею обладнане 30 % протяжності залізничних ліній.
1.1.2.Двоколійне числове кодове автоблокуваня змінного струму.
Двоколійне числове кодове автоблокування змінного струму застосовується на ділянках з електричною тягою і на ділянках з автономною тягою при надійному енергопостачанні. При електричній тязі на постійному струмі проектують числове кодове автоблокування з живленням рейкових кіл змінного струму частотою 50 Гц, а при електричній тязі на змінному струмі - числове кодове автоблокування з живленням рейкових кіл змінним струмом частотою 25 Гц. Основними елементами двоколійного автоблокування змінного струму частотою 50 Гц є кодові рейкові кола змінного струму 50 Гц, світлофор, дешифраторний осередок ДЯ-ЗБ, сигнальні реле Ж і 3. На живлячому (вихідному) кінці рейкового кола встановлюють шляховий трансформатор ПТ, обмежувач ОТ, конденсаторні блоки С7, С2, дросель-трансформатор ДТ типа ДТ-0,6, датчик кодів КПТ-5 або КПТ-7, трансміттерне реле Т, що повторює роботу контактів трансміттера і передавальні коди в рейкових колах. На приймальному (вхідному) кінці рейкового кола встановлюють дросель-трансформатор. ДТ-0,2, захисний фільтр ЗБФ, імпульсне колійне реле І, дешифраторне осердя ДЯ-ЗБ, сигнальні реле Ж і 3.Кодові сигнали, що приймаються з рейкового кола колійного реле, розшифровуються дешифраторним осередям ДЯ-ЗБ. У осереді ДЯ-ЗБ встановлені реле-лічильник 1, що фіксує надходження першого імпульсу в кодовому циклі будь-якого числового коду і має уповільнення на тяжіння 0,12-0,16 с і на відпуск 0,28-0,32 с; реле-лічильник 1А, що фіксує довгий інтервал в коді КЖ або перший короткий інтервал, що поступає, в кодах Ж і 3 і що має уповільнення на відпуск 0,15- 0,2 с; перешкодозахистне трансміттерне реле ПТ, що виключає появу на світлофорі жовтого вогню замість червоного при короткому замиканні ізолюючих стиків; допоміжне реле В, яке сумісне з реле ПТ виключає появу на світлофорі зеленого вогню замість жовтого при короткому замиканні ізолюючих стиків.Уповільнення на відпуск якоря реле -лічильників 1 і 1А повинно бути більше часу малого і менше часу великого інтервалу коду. Конденсатор С1 (2000 мкф) накопичує енергію під час кодового імпульсу і під час інтервалу, живить реле Ж і заряджає конденсатор з С2. Конденсатори С2 (500 мкф) і СЗ (3000 мкф) живлять обмотки реле Ж і 3 під час інтервалу. Місткість конденсаторів вибирають з умови утримування якорів сигнальних реле що притягаються протягом трьох кодових циклів.
1.1.3. АБ з тональними рейковими колами на сигнальних точках централізованого та децентралізованого варіантів АБТЦ та АБТД .
У автоблокуванні з ТРК без ІС з розміщенням апаратури в РШ на сигнальних точках (децентралізований варіант, АБТД) на відміну від використовуваної в даний час системи АБТ, РЦ частотного діапазону 4500...5500 Гц не застосовуються. Їх роль в системі АБТД виконують основні рейкові ланцюги типа ТРЦЗ частотного діапазону 420.. .780 Гц.
Зони додаткового шунтування в них на частотах 720 і 780 Гц не перевищують 40 м. Це дозволяє значно спростити пристрої.
Як правило, в межах БД замість трьох РЦ в системі АБТ в новій системі (АБТД) застосовуються дві РЦ. Це дозволяє значно понизити витрату апаратури і сигнального кабелю, при цьому вартість будівництва знижується на 30%, підвищується надійність роботи пристроїв системи АБТД і безпека руху потягів.
Підвищення безпеки досягається схемним шляхом за рахунок перекриття путнього світлофора на заборонне свідчення при вступі другого потягу на блок-ділянку, зайнятий першим поїздом. При цьому виключається можливість проникнення кодового сигналу АЛС локомотиву другого потягу із-за можливого несприятливого співвідношення шунтів потягів обох потягів. Підвищується надійність роботи пристроїв АЛС за рахунок виключення коротких БРЦ (ТРЦ4).
На базі автоблокування системи АБТ також завершена розробка централізованого варіанту - системи АБТЦ. У цій системі апаратура для перегонів протяжністю до 20 км. розміщується на прилеглих до перегону станціях. На додаток до переваг, вказаних для системи АБТД, за рахунок централізованого розміщення апаратури істотно підвищується надійність її роботи, знижуються витрати на обслуговування, скорочується час на усунення пошкоджень, поліпшуються умови праці обслуговуючого персоналу; значною мірою спрощуються функціональні зв'язки з іншими технічними засобами, вживаними для регулювання руху потягів і забезпечення їх безпеки, будучи при цьому однією з основних ланок автоматизованої системи управління рухом потягів.
Система АБТЦ, в першу чергу, призначена для ділянок швидкісного руху. З 1997 р. почато її впровадження на ряду ділянок Московської залізниці. Отриманий досвід експлуатації підтверджує її високі експлуатаційно-технічні переваги перед іншими системами АБ.У системі АБТЦ також відсутні БРЦ високочастотного діапазону (ТРЦ4).
У системах АБТД і АБТЦ в межах блок-участка довжиною до 1300м передбачається влаштовувати дві БРЦ замість трьох, вживаних в системі АБТ. При довжинах блок-участков більше 1300 м або на ділянках із зниженим опором баласту потакому ж принципу можуть влаштовуватися три БРЦ замість чотирьох, вживаних в системі АБТ. Таким чином, відмова від додаткових БРЦ діапазону 4500...5500 Гц дозволив значно скоротити витрату апаратури і сигнального кабелю, а також понизити витрати на будівництво і технічне обслуговування пристроїв при безумовному підвищенні надійності їх роботи і безпеки руху потягів в цілому.Також зменшилася номенклатура вживаної апаратури і її кількість в аварійно-відновному запасі.На кожній з прилеглих до перегону станцій (А, Б) розміщується апаратура БРЦ, що відноситься до половини перегону, що примикає до даної станції.
Генератор Г1/2 БРЦ 1 і 2 і приймачі РЦ П1, П2 і ПЗ розміщені на ст. А. Також для ст. Б розміщені генератори ГЗ/4 і Г5/6 БРЦ 3, 4 і 5, 6 відповідно, а також приймачі БРЦ П4, П5 і П6. Кожен генератор живить дві сусідні БРЦ, розташовані по обидві сторони від точки його підключення до рейкової лінії. Для захисту від взаємного впливу несучі і модулюючі частоти генераторів чергуються.
Наприклад, для даного шляху двоколійної ділянки це послідовність частот 580/8, 720/12, 780/8, 580/12 і ін., а для іншого шляху - 580/12, 720/8, 780/12, 580/8 Гц (у чисельнику вказані несучі частоти, в знаменнику - частоти модуляції).
Такий розподіл частот забезпечує захист від помилкового спрацьовування приймальних пристроїв БРЦ як від суміжних БРЦ свого шляху, так і від БРЦ сусіднього шляху при випадковому об'єднанні рейкових ниток сусідніх шляхів двоколійної ділянки.
Стан БРЦ контролюють путні приймачі Ш, П2, ПЗ на ст. А і П4, П5, П6 на ст. Би відповідно.