Обоснование необходимости внедрения устройств автоматики на переезде

Введение

 

Железнодорожный транспорт  составляет основу транспортной системы  Российской Федерации и призван  во взаимодействии с другими видами транспорт своевременно и качественно  обеспечивать потребности населения  во внутреннем и  международном железнодорожном  сообщении, в перевозках и услугах. Железнодорожный транспорт обеспечивает жизнедеятельность всех отраслей экономики  и национальную безопасность государства, эффективное развитие предпринимательской  деятельности. Он обеспечивает целостность  экономического пространства России и  играет ключевую роль в транспортном обеспечении Российской экономики, служит надежной опорой государства  в проведении экономических преобразований.

Основной задачей, стоящей перед  компанией ОАО «РЖД», является повышение  эффективности ее работы. Решение  этой задачи невозможно без оснащения  железных дорог  современными и надежными  техническими средствами. Особая роль здесь принадлежит средствам  железнодорожной автоматики и телемеханики, так как средства автоматики и  телемеханики являются важнейшим элементом  технической вооруженности железнодорожного транспорта, позволяющим полнее и  производительнее использовать все  технические средства транспорта для  повышения эффективности работы отрасли. Они определяют пропускные способности железнодорожных линий, обеспечивают автоматизацию перевозочного  процесса и безопасность движения.

Возрастающие требования по обеспечению  безопасности движения поездов, необходимость  сокращения эксплуатационных расходов на техническое обслуживание и повышения  надежности работы устройств, привели  к необходимости создания новых  устройств автоматики.

Внедрение более современных устройств  автоматики, качество их содержания определяют повышение безопасности движения, перерабатывающую способность станций, пропускную способность  железнодорожных линий. Основным назначением  хозяйства автоматики является техническое  обслуживание и ремонт устройств  сигнализации централизации блокировки.

В местах пересечения в одном  уровне железных и автомобильных  дорог сооружают железнодорожные  переезды. Для обеспечения безопасного  движения поездов и автотранспорта переезды оборудуют ограждающими устройствами для создания условий беспрепятственного движения поездов и исключения столкновения поезда с транспортными средствами, следующими по автомобильной дороге.

Основными направлениями развития автоматической переездной сигнализации является полное и своевременное обеспечение безопасности движения поездов и автомобильного транспорта. Надежным средством обеспечения безопасности движения на переезде является внедрение устройств заграждения переезда, с помощью которого перекрывается проезжая часть для автомобилей (автошлагбаумами и устройствами заграждения переезда). Применение тональных рельсовых цепей наложения, для организации участков  приближения к переезду, также является надежным средством, обеспечивающим своевременное включение оповестительной сигнализации и закрытия переезда при приближении к нему подвижного состава, за время достаточное для освобождения переезда.

 

1 Эксплуатационная часть

1.1 Обоснование необходимости внедрения устройств автоматики на переезде

 

В задании дипломного проекта перед нами стоит задача оборудовать двухпутный переезд устройствами автоматики. Переезд расположен на участке пути где, интенсивность движения  поездов 80 пар в сутки, поезда движутся со скоростями: в четном направлении со скоростью 120 км/ч; в нечетном направлении 130 км/ч. Интенсивность движения автотранспорта 3500 единиц. На данном участке дороги применяется электротяга постоянного тока, основное питание системы осуществляется от высоковольтной линии 10кВ автоблокировки, резервное от ЛЭП- 10кВ ПЭС.

По приведенным  данным делаем вывод что, в соответствии с таблицей определяющей категории  переездов (табл.1.1.1), переезд относится  к первой категории. Следовательно, на нем  необходимо установить переездную сигнализацию и автошлагбаумы и  оснастить его устройствами заграждения  переезда.

Традиционно для  подачи извещения на переезд, расположенный  на перегоне, использовались рельсовые  цепи автоблокировки. Такое техническое  решение, несмотря на его очевидную  экономическую выгоду, имеет ряд  серьезных недостатков:

- расчетная точка  подачи извещения, как правило,  не совпадает с границей рельсовой  цепи автоблокировки, что требует   дополнительных схемных решений  для приведения их в соответствие;

- для фиксации  освобождения участка приближения  к переезду требуется установка  на переезде дополнительных изолирующих  стыков с организацией трансляции  контрольного и кодового сигнала  рельсовой цепи, что значительно  снижает  надежность ее работы;

- своевременная  подача извещения на переезд  обеспечивается лишь при движении  поезда в правильном и установленном  направлении, при движении в  неправильном или неустановленном  направлении извещение или не  работает, или работает несвоевременно.

При проектировании переездной сигнализации с использованием рельсовых цепей наложения отпадает необходимость в делении блок - участка на две рельсовые цепи и в схеме переключения путевых приборов на релейном и питающем концах. Подача извещения на переезд тональными рельсовыми цепями наложения исключает отказы, в подаче извещения о приближении поезда к переезду при сходе изолирующих стыков на сигнальных установках автоблокировки. Кроме того, обеспечивается надежный контроль проследования поезда через переезд со своевременной подачей извещения в пределах расчетного времени, включая движение поезда в неправильном направлении и неустановленном направлении действия автоблокировки.

 

Таблица 1.1.1 –  категории переездов

Интенсивность движения поездов по главному пути (суммарно в двух направлениях), поездов/сут	Интенсивность движения транспортных средств (суммарная в  двух направлениях) авт/сут*
	До 200 включительно	201-1000	1001-3000	3001-7000	Более 7000
До 16 включительно, а также по всем станционным и  подъездным путям	4	4	4	3	2
17 – 100	4	4	3	2	1
101 - 200	4	3	2	1	1
Более 200	3	2	2	1	1

*в приведенных  единицах

2 Техническая часть

2.1 Требование Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации к переездной автоматике

 

Основные требования к  переездной автоматике определены пунктом 6.36 Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ).

Автоматическая переездная сигнализация должна начинать подачу сигнала остановки в сторону  автомобильной дороги, а автоматические шлагбаумы принимать закрытое положение  за время, необходимое для заблаговременного  освобождения железнодорожного переезда транспортными средствами до подхода  поезда к железнодорожному переезду.

Автоматическая переездная сигнализация должна продолжать действовать, а автоматические шлагбаумы должны оставаться в закрытом положении  до полного освобождения железнодорожного переезда поездом.

Пунктом 6.6 ПТЭ устанавливаются требования к установке светофоров.

Светофоры устанавливаются  с правой стороны по направлению  движения или над осью ограждаемого ими пути. Заградительные светофоры и предупредительные к ним, устанавливаемые на перегонах перед железнодорожными переездами для поездов, следующих по неправильному пути, могут располагаться и с левой стороны по направлению движения.

 

 

 

 

 

2.2 Схема оборудования  переезда устройствами автоматики

На плане оборудования переезда представлено путевое развитее участка, на котором он расположен, в двухниточном изображении (рис. 2.1) и, в дополнении к нему, в графической  части представлена  схема кабельных  сетей.

На данных схемах показано расположение напольного оборудования, в частности расположение проходных  светофоров, расположенных на границах кодовой рельсовой цепи и предназначенных  для интервального регулирования  движения поездов, места установки  заградительных светофоров с указанием  расстояний на которые они удаленны от оси переезда. Они необходимы для ограждения переезда, со стороны  железной дороги в случае возникновения  на переезде какого -либо препятствия. Также показано размещение переездных светофоров с автошлагбаумами, которые  ограждают переезд со стороны  автомобильной дороги, а также  их удаленность от крайнего рельса. Так расстояние от автошлагбаума  с переездным светофором, со стороны  четного пути, до крайнего рельса составляет 6 м. Между автошлагбаумом и крайним  рельсом, по обеим сторонам переезда, установлены устройства заграждения  переезда (УЗП). УЗП перекрывают проезжую часть по всей ее ширине и предотвращают  въезд транспортных средств на переезд, в то время когда он находится  в закрытом положении. В непосредственной близости от путей на переезде установлена  переездная будка, в которой установлены  щитки управления УЗП и автоматической переездной сигнализацией. При помощи которых у дежурного по переезду имеется возможность управления переездными устройствами. К примеру, дежурный по переезду при неисправности  устройств заграждения имеет возможность опустить крышки УЗ и выключить их из работы, обеспечив независимую от  УЗП работу устройств автоматической переездной сигнализации (АПС). Показаны  релейные шкафы, с обозначениями их принадлежности к определенным видам устройств, в которых размещена аппаратура управления устройствами. Установлен батарейный шкаф, в котором находится семь аккумуляторных батарей.

На границах блок-участков, по обоим путям, для пропуска тягового тока установлены дроссель-трансформаторы. В местах подключения аппаратуры тональных рельсовых цепей наложения, посредством которых организуются участки приближения  по обеим сторонам переезда, установлены путевые ящики. В этих ящиках размещается защитная и согласующая аппаратура необходимая для защиты от взаимного влияния аппаратуры кодовых рельсовых цепей и аппаратуры тональных рельсовых цепей. По обозначениям на ящиках можно различить места подключения питающей и релейной аппаратуры. Из-за того, точка подачи извещения на переезд, при неправильном направлении движения, находится за границей кодовой рельсовой цепи. Пришлось организовать дополнительную  тональную рельсовую цепь наложения, как для четного пути так и нечетного, за пределами изостыка, работающую с тональной рельсовой цепью наложения до изостыка совместно. Благодаря такой организации работы эти две рельсовые цепи образуют один участок приближения.

На схеме показаны: расстояние между путями – 4,1 м; расстояние от оси переезда до границ кодовой рельсовой цепи по четному пути – 1350 м, по нечетному 850 м; расстояние от оси переезда до заградительных светофоров – 50м.

На плане показано откуда получает питание автоматическая переездная сигнализация и УЗП. Основное питание  осуществляется от в\в линии 10 кВ А\Б, резервное от ЛЭП 10 кВ ПЭС. В данной схеме показан кабель, при помощи которого увязывается аппаратура, с указанием его длины, количества рабочих и запасных жил.

 Рис. 2.1 План оборудования переезда устройствами автоматики

2.3 Описание принципиальных  схем

2.3.1 Рельсовые цепи

 

Для подачи извещения  на переезд, при новом проектировании используются тональные рельсовые цепи наложения третьего поколения (ТРЦ3), в которых в качестве контрольного используются амплитудно-модулированные сигналы с несущими частотами 420, 480, 580, 720, 780 Гц и частотами модуляции 8 или 12 Гц (рис 2.1). Такое решение позволяет обеспечить  подачу извещения на переезд в пределах расчетного времени независимо от установленного направления движения как в правильном, так и в неправильном направлении. Рельсовые цепи являются неограниченными, поэтому для исключения их взаимного влияния рельсовые цепи с одинаковыми несущими  частотами и частотами модуляции могут повторяться при расстоянии от питающего конца одной рельсовой цепи до приемного конца другой не менее 1750-2000м  в зависимости от длины влияющей рельсовой цепи. На практике защита смежных рельсовых цепей от взаимных влияний, как в пределах одного пути, так и между параллельными путями обеспечивается применением различных несущих частот и частот модуляции. Чередование несущих частот на каждом пути должно обеспечивать наличие между двумя ближайшими рельсовыми цепями с одинаковыми значениями несущих частот не менее чем двух пар рельсовых цепей с отличными от указанной несущими частотами.

Например, можно применить следующее распределение несущих и модулирующих частот: для одного пути - 720/8, 780/12, 480/8, 580/12 и т.д., для другого пути - 480/12, 580/8, 720/12, 780/8 и т.д. Такое распределение сигнальных частот обеспечивает взаимную защиту как смежных тональных рельсовых цепей, так и ТРЦ соседних путей при случайном объединении их рельсовых нитей.

 Для исключения подпитки  путевого приемника рельсовой  цепи в случае понижения изоляции  кабеля, питающие и релейные концы  рельсовых цепей должны размещаться  в разных кабелях. 

Рис.2.2 Схема формирования АМ - сигнала 420/8