Автоматическая переездная сигнализация и устройства УЗП

Если по какой-либо причине (например при заклинивании) один из брусьев авто шлагбаумов (автошлагбаума Б) остановится в среднем положении, то после того как брус автошлагбаума А достигнет вертикального положения, притянет якорь реле ВДА. Своими контактами оно разомкнёт цепь питания реле ОША, которое в свою очередь разомкнёт цепь питания двигателя. Реле ОШБ будет оставаться под током и двигатель привода автошлагбаума Б будет работать на фрикцию до тех пор, пока не закончится разряд конденсатора ёмкостью 9000 мкФ, подключённого параллельно катушке реле ВЭД, и последнее не отпустит свой якорь.

В случае выключения питания переменного тока брусья автошлагбаумов останутся в поднятом положении до приближения к переезду первого поезда. После этого брусья опустятся автоматически, а их подъём после проследования поезда будет осуществляться вручную.

Если на переезде будет отсутствовать аккумуляторная батарея, то брусья автошлагбаумов опустятся одновременно с выключением питания переменного тока.        Аккумуляторная батарея имеет номинальное напряжение 14В (семь аккумуляторов АБН-72). Для заряда аккумулятора используется автоматический регулятор тока типа РТА, обеспечивающий заряд аккумулятора в режиме непрерывного подзаряда.

Электропитание переезда предусматривается однофазным переменным током от двух независимых источников, один из которых является основным, второй — резервным. При расположении охраняемого переезда на перегоне, оборудованном автоблокировкой, в качестве основного источника питания служит высоковольтная линия питания устройств СЦБ (ВЛ СЦБ), в качестве резервного - высоковольтная линия продольного электроснабжения (ВЛ ПЭ).

На вводе источников питания переменного тока в релейный шкаф переезда установлены предохранители 20А, выполняющие роль выключателей. Наличие питающего напряжения обоих источников контролируется аварийными реле А (основного) и А1 (резервного). Нормально питание осуществляется от основного источника, при выключении которого нагрузка контактами аварийного реле А переключается на резервный источник.

2.2 Расчет длинны участка приближения к переезду

В соответствии с требованиями Правил технической  эксплуатации железных дорог Российской Федерации автоматическая переездная сигнализация должна обеспечивать подачу сигнала остановки в сторону автомобильной дороги, а автоматические шлагбаумы - принимать закрытое положение за время, необходимое для заблаговременного освобождения переезда транспортными средствами до подхода поезда к переезду. Необходимо, чтобы автоматическая светофорная сигнализация продолжала действовать до полного освобождения поездом переезда.   Переезд должен закрываться своевременно, для этого производится расчет:             -Определим  время необходимое машине для проследования переезда:  Т1 = (Lп + Lр + Lс) / Vр         где, Lп =  длина переезда, определяемая расстоянием от переездного                                          светофора наиболее удаленного от крайнего рельса, до противоположного крайнего рельса;            Lр - расчетная длина автотранспортного средства;      Lс - расстояние от места остановки автомобиля до переездного светофора;             Vр   - расчетная скорость движения автомобиля через переезд.   - Определим необходимое время извещения о приближении поезда к  переезду:                     Tс = T1+T2+T3             где Т1 время, необходимое автомобилю для проследования переезда;  Т2 время срабатывания аппаратуры, с; Т3- гарантийный запас времени. - Определим длину участка приближения:       Lр = 0.28Vmax Тс = 0.28Vmax (Lп + Lр + Lс) / Vр + Т2 + Т3   Где, 0,28 - коэффициент перевода скорости из км/ч в м/с;    Vmax - максимальная скорость движения поездов, заданная на данном участке.            По установленным нормам время извещения о приближении поезда к переезду должно быть не менее 40 с при системах АГШ и АПС, а при оповестительной сигнализации ОПС — 50 с.       Для передачи на переезд извещения о приближении поезда используют рельсовые цепи автоблокировки. Чтобы открыть переезд после его освобождения последним вагоном поезда, рельсовые цепи у переезда делят на две части. Первая часть разрезной рельсовой цепи до переезда используется для образования участка приближения, при вступлении на который переезд закрывается; вторая часть за переездом используется в качестве участка удаления при правильном направлении движении или в качестве участка приближения при неправильном направления движения. После освобождения участка приближения и выхода поезда на участок удаления переезд открывается.       Определение расчетных длин участков приближения Lp при двухпутной автоблокировке (см. Приложение3). От светофора 6 до переезда длина рельсовой цепи 6П равна расчетной длине Lp поэтому фактическая длина участка приближения равна расчетной . Участок приближения начинается от светофора 6 и образуется рельсовой цепью 6П; участок удаления образуется рельсовой цепью 6Па.       От светофора 5 до переезда длина рельсовой цепи 5П меньше расчетной длины Lp поэтому в участок приближения включается часть рельсовой цепи 7П. На границе Lp рельсовая цепь не имеет разреза, и зафиксировать вступление поезда на эту границу оказывается невозможным. Поэтому фактическая длина участка приближения определяется до светофора 7 и равна длине рельсовых цепей 7П и 5П.    В этом случае фактическая длина участка приближения превышает расчетную и получается излишняя длина участка приближения  . За счет излишней длины увеличивается время извещения, переезд закрывается преждевременно, что приводит к задержкам движения автотранспорта через переезд. Чтобы уменьшить потерю времени, в устройствах управления АПС применяют элементы выдержки времени таким образом, чтобы выдержка времени на закрытие переезда была равна времени прохождения поездом, идущим с максимальной скоростью, участка, определяемого разностью между фактической и расчетной длиной участков приближения.          Однако при движении поезда с меньшей скоростью выдержка оказывается недостаточной, извещение на переезд увеличивается, и задержки автотранспорта возрастают.         Во всех случаях, когда расчетный участок Lp образуется из двух рельсовых цепей, получают два участка извещения: от переезда до первого светофора и от первого до второго светофора. Извещение на закрытие светофора подается за два участка приближения.

2.3 Алгоритм работы неохраняемого переезда

В приложение 4 приведен алгоритм работы неохраняемого переезда. В момент вступления поезда на участок приближения, что проверяется оператором 1, к системе АПС подключаются устройства обнаружения препятствий в зоне переезда (УОП), измеряются параметры движения поездов скорость и, ускорение а и координата / и на основании этих параметров вычисляется расстояние lmin от поезда до переезда, по достижении которого должен закрываться переезд. Эти действия выполняются операторами 2, 3. Когда поезд оказывается в точке с координатой Imin, подается команда на включение оповестительной сигнализации (оператор 2), в том числе красных мигающих огней на переездных светофорах. Их исправная работа проверяется оператором 3.

Если на переезде препятствие (застрявший автотранспорт, развалившийся груз и т. д.) экстренное торможение поезда (оператор 5). Если нет, поезд проследовал переезд (оператор 7). После проследования поезда и при отсутствии второго на участке приближения (оператор 8) выключается оповестительная сигнализация (оператор 9). Система АПС приходит в исходное состояние.

2.4 Схемы извещения о приближении поездов к переездам

На   участках   с   автоблокировкой   для   управления переездной сигнализацией используют рельсовые цепи. При этом в зависимости от расположения проходных светофоров относительно переезда извещение о приближении поезда может поступать за один или два блок-участка. Для автоматического выключения переездной сигнализации после проследования поезда за переездом устанавливают дополнительные изолирующие стыки за исключением случаев, когда переезд находится в непосредственной близости от сигнальной установки автоблокировки. Схемы извещения о приближении поездов к переездам существенно различаются в зависимости от вида автоблокировки, применяемой на участке.      На двухпутных участках с односторонней автоблокировкой, автоматическое управление переездной сигнализации осуществляется только при движении поездов по правильному пути. В случае движения по неправильному пути схемы переездной сигнализации обеспечивают трансляцию кодовых импульсов автоматической локомотивной сигнализации в обход дополнительных изолирующих стыков, но управление переездной сигнализацией осуществляется вручную.

Рассмотрим схему управления переездной сигнализацией для двухпутных участков с автоблокировкой постоянного тока, (графическая часть, лист1) применительно к движению поездов по четному пути. Полная схема управления переездной сигнализацией состоит из двух одинаковых (четной и нечетной) схем.

При свободности рельсовых цепей 8А и 8Б импульсы постоянного тока от выпрямителя ВАК-14 светофора 8 поступают в рельсовую цепь 8А и вызывают импульсную работу путевого реле ЧИ. Через контакт его повторителя ЧИ2 импульсы постоянного тока транслируются в рельсовую

цепь 8Б и вызывают импульсную работу путевого реле светофора 6. Реле ЧП релейного дешифратора получает питание и включает реле извещения о приближении ЧИП. Через контакт реле ЧИП получает питание реле ЧИП1, которое включает реле управления переездной сигнализацией ЧВ. В результате светофоры 6 и 8 имеют разрешающие сигнальные показания, а переезд открыт для движения автотранспорта.

Приближение поезда на расчетное расстояние к переезду вызывает выключение реле ЧИП. При необходимости передачи извещения за два блок-участка реле ЧИП соединяется линейной цепью с релейным шкафом светофора 8 и выключается контактами путевого реле 8П. В случае извещения о приближении поезда за один блок-участок реле ЧИП становится повторителем реле ЧП.

Выключение реле ЧИП приводит к обесточиванию реле ЧВ, которое имеет замедление на отпускание якоря. Регулировка замедления путем изменения емкости конденсатора С позволяет исключить преждевременное закрытие переезда, обусловленное излишним удалением изолирующих стыков от переезда. После того как конденсатор С разрядится, реле ЧВ отпустит якорь и включит переездную сигнализацию.

Вступление поезда на рельсовую цепь 8А вызывает прекращение импульсной работы реле ЧИ и ЧИ2. Импульсы постоянного тока перестают поступать в рельсовую цепь 8Б. В результате этого от источника питания светофора 6 в рельсовую цепь 8Б начинают поступать импульсы переменного тока, необходимые для работы автоматической локомотивной сигнализация. Эти импульсы воспринимаются реле ЧИТ, повторяются трансмиттерным реле ЧТ и транслируются в рельсовую цепь 8А навстречу движению поезда.         Выключение переездной сигнализации происходит при освобождении поездом рельсовой цепи 8А. Реле ЧИ в этом случае начинает принимать импульсы постоянного тока, поступающие в рельсовую цепь 8А от источника питания светофора 8. Это вызывает включение реле ЧП и ЧИП, и нагрев термического элемента реле ЧКТ. Таким образом, срабатывание реле ЧИП1 произойдет с выдержкой времени 8—18 с, необходимой для исключения преждевременного открытия переезда при кратковременной потере поездного шунта в рельсовой цепи 8А. Реле ЧИП1 включит реле ЧВ, а последнее откроет переезд для движения автотранспорта .

Реле ДЦ, ЧД, ЧДКВ и ЧДТ используются для трансляции кодов АЛС при движении поездов в неправильном направлении в случае организации временного двухстороннего движения.

На однопутных участках переездная сигнализация должна включаться при движении поездов в обоих направлениях независимо от установленного направления автоблокировки. Извещение о приближении поезда к переезду в установленном направлении, как и на двухпутных участках, может передаваться за один или два блок-участка приближения, а в неустановленном направлении — только за два. Переездная сигнализация в установленном направлении выключается после проследования поезда за переезд, а при движении поезда в неустановленном направлении — после его проследования за переезд и освобождения участка приближения установленного направления.

2.5 Схема включения светофорной сигнализацией

На переездах, оборудованных автоматической светофорной сигнализацией (графическая часть, лист2), огни переездных светофоров и звонки включают включающее реле В и его повторитель ПВ. При свободном участке приближения реле В и ПВ возбуждены, цепи сигнальных ламп и звонков разомкнуты, мигающее реле М и контрольное КМ выключены. Исправность нитей сигнальных ламп светофоров контролируют огневые реле АО и БО.

Каждое   из   них   контролирует   исправность   двух   сигнальных ламп, размещенных на разных светофорах, в холодном состоянии и при горении.Реле АО при открытом переезде и исправных линиях получает питание по высокоомной обмотке по цепи, проходящей через фронтовые контакты реле В и последовательно соединенные лампы 1Л светофора А и 2Л светофора Б. Аналогично включено реле БО. С момента вступления поезда на участок приближения последовательно выключаются реле HB (ЧВ), В и ПВ. Тыловым контактом реле В включается маятниковый трансмиттер МТ, в импульсном режиме начинает работать реле М, возбуждается реле КМ, реле КМК остается в возбужденном состоянии. Тыловыми контактами реле ПВ включаются звонки, установленные на мачтах переездных светофоров. Контактами реле В в цепях ламп включаются низкоомные обмотки огневых реле вместо высокоомных, лампы светофоров загораются, запрещая движение автотранспорту. Мигающий режим горения ламп обеспечивается переключением контактов реле M в их цепях. Фронтовыми контактами реле М лампы 1Л на обоих светофорах шунтируются, а лампы 2Л горят при отпускании якоря реле М, включаются лампы 1Л. После освобождения поездом участка приближения последовательно возбуждаются реле НВ (ЧВ), В и ПВ. Выключаются трансмиттер МТ, реле М и КМ. В цепи ламп светофоров включаются высокоомные обмотки огневых реле АО и БО, лампы светофоров гаснут. Выключаются звонки, и переезд открывается для движения автотранспорта. В цепях управления ГКШ диспетчерского контроля включаются контакты огневых реле ДСН, КМК, ПВ и аварийного А.     

2.6 Схема включения лунно-белого огня.        Для повышения безопасности движения поездов и автотранспорта на неохраняемых переездах переездные светофоры оборудуют дополнительной светофорной головкой с Лунно-белым мигающим огнем (см.Приложение 5), который горит при открытом и исправном переезде и выключается при приближении к нему поезда. Исправность цепи лампы лунно-белого огня проверяется в горящем и холодном состояниях с помощью огневого реле БЛО. Если участок приближения свободен, возбуждены реле В, ПВ, включающие реле ВБА, ВББ, а также реле КМ и КМК. Трансмиттер МТ включен постоянно, так как при открытом переезде в мигающем режиме должны гореть лампы лунно-белого огня, а при закрытом — красного. Реле МБО работает в импульсном режиме, через  контакт  МТ.   При  возбужденном реле  МБО (ТШ-65В) последовательно с лампой лунно-белого огня включена низкоомная обмотка огневого реле, и

лампа горит, а при отпущенном якоре реле МБО — обе обмотки последовательно, лампа гаснет.        С момента вступления поезда на участок приближения выключаются реле НВ (ЧВ), В, ПВ, ВБА, ВББ. В импульсном режиме начинают работать реле М, Ml, М2, возбуждается реле КМ1. Реле МБ О продолжает работать в импульсном режиме через контакт реле М2. Реле КМ и КМК остаются возбужденными.           Лампы лунно-белого огня выключаются контактами реле ВБА и ВББ (лампа светофора Б на схеме не показана). Тыловыми контактами реле В и ПВ включаются лампы красного огня и звонки. Переезд закрыт. После прохождения поезда и освобождения переезда включаются реле НВ (ЧВ), В, ПВ, ВБА, ВББ. Реле М, Ml, М2 и КМ1 выключаются. На переездных светофорах выключаются красные мигающие огни, и включается лунно-белый мигающий огонь, переезд открыт для движения автотранспорта.  Информация об исправности нитей ламп мигающих красных и лунно-белых огней переездных светофоров передается по цепи диспетчерского контроля через блок ГКШ па ближайшую станцию. При наличии повреждения на перегонной установке (перегорание лампы светофора), огневое  реле  О переключает питание с вывода 61 на вывод 31 генератора ГКШ. В линию поступает кодированный частотный сигнал. На табло у дежурного по станции индикация показывает, что переезд неисправен. Дежурный по станции сообщает механику СЦБ о неисправности.               

2.7  Алгоритм работы охраняемого переезда     Алгоритм разработан применительно к участку железной дороги с односторонним движением и числовой кодовой АБ. В (Приложении 6) представлен алгоритм работы охраняемого переезда. При отсутствии поездов на участках приближения  переезд  открыт для движения  автотранспорта.  В момент вступления поезда на участок приближения, что проверяется оператором 1, к системе АПС подключаются устройства обнаружения

препятствий в зоне переезда (УОП),  измеряются параметры движения  поездов скорость и, ускорение а и координата / и на основании этих параметров вычисляется расстояние Imin   от поезда до переезда, по достижении которого должен закрываться переезд. Эти действия выполняются операторами 2, 3 и 4. Последнее условие проверяется логическим оператором 5. Когда поезд оказывается в точке с координатой Imin, подается команда на включение оповестительной сигнализации (оператор 6), в том числе красных мигающих огней на переездных светофорах. Их исправная работа проверяется оператором 7. С выдержкой времени t3 (операторы 8 и 9) подаётся команда на закрытие шлагбаумов (оператор 10).           В типовых системах АПС команды на операторы 6 и 8 поступают одновременно. При исправной работе шлагбаума (оператор 11) и отсутствии в зоне переезда препятствия для движения поезда (застрявший автотранспорт, развалившийся груз и т. д.). После того как шлагбаум опустился, срабатывает УЗП (оператор 12). Переезд остаётся закрытым до проследования по нему поезда, что проверяется оператором 19. После проследования поезда и при отсутствии второго на участке приближения (оператор 20) выключается оповестительная сигнализация, открываются шлагбаумы и отключаются устройства обнаружения препятствий (операторы 21, 22, 23, 24). Система АПС приходит в исходное состояние. В случаях, когда повреждена оповестительная сигнализация, не закрылся автошлагбаум или на переезде обнаружено препятствие создается аварийная ситуация и должны быть приняты меры для предотвращения наезда. Соответствующими операторами 7, 11 и 13 подаётся команда на включение заградительной сигнализации и кодирования рельсовых цепей (операторы 14 и 15). Поезд снижает скорость и останавливается на участке приближения. После устранения повреждения или препятствия (оператор 16) выключается заградительная сигнализация и включается кодирование рельсовой цепи на участке приближения. Поезд проследует через переезд, и система АПС приходит в исходное состояние.       Алгоритм функционирования переезда с АПС предполагает наличие односторонней постоянно действующей сигнализации в сторону автомобильной дороги. Сигнализация в сторону железной дороги включается лишь в аварийных ситуациях.