Оборудование участка железной дороги устройствами автоматики и телемеханики. 2

ГОУ ВПО

Дальневосточный государственный университет путей  сообщения 
 
 
 
 
 

Кафедра: “Автоматика и

 телемеханика” 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 
 

Тема: “Оборудование участка железной дороги устройствами автоматики и телемеханики” 
 

КП.              19040265.           000.            255 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                          Выполнил:                                                                                                                                          

                                                                        Проверил: Ушакова А.В. 
 
 
 
 
 

Хабаровск

200 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

1. Эксплуатационная  часть……………………………………………………..4

1. Характеристика перегона………………………………………………………4

2. Характеристика прилегающей к перегону станции………………………..5
3. Осигнализование станции в соответствии с типом

         выбранных перегонных устройств…………………………………………...6 

2. Техническая часть.....................................................................................7

1. Характеристика проектируемой системы автоблокировки………………7

2. Составление путевого плана перегона.

         Выбор типов сигнальных точек с изображением

         кабельных трасс и всех автоматических устройств……………………….9

3. Расчет длины участка приближения к переезду

        в зависимости от скорости движения поездов……………………………10

4. Составление принципиальных схем автоблокировки и

        автоматической переездной сигнализации………………………………..11

5. Составление схематического плана

          прилегающей к перегону станции………………………………………….14

6. Составление двухниточного плана станции

          и выбор типов рельсовых цепей……………………………………………15

7. Составление схем кодирования станционных рельсовых цепей……..17
8. Составление кабельных сетей………………………………………………20
9. Составление схем увязки перегонных устройств

          автоматики и телемеханики со станционными…………………………..27 

3. Графический материал проекта

1. Путевой план перегона в двухниточном изображении

         с наложением кабельных сетей

2. Схематический план станции
3. Двухниточный план станции
4. Схемы кодирования станционных путей и схемы

          рельсовых цепей, применяемых на данной станции

5. Кабельные сети станционных устройств
6. Принципиальные схемы сигнальных точек и переезда

         с увязкой между ними

7. Схемы увязки перегонных устройств со станционными

1. Эксплуатационная  часть

1. Характеристика  перегона

      На  данном перегоне используется электрическая  тяга переменного тока частотой 50 Гц. Заданный перегон находится на двухпутном участке железной дороги. Вследствие использования электровозов, повышается участковая скорость. В связи с этим, а также из-за повышения интенсивности движения на перегоне применяется автоматическая блокировка.

     Автоблокировка  – система интервального регулирования  движения поездов с помощью постоянных сигналов, показание которых изменяется автоматически в зависимости от состояния датчиков (рельсовых цепей).

    Кодовые рельсовые цепи обеспечивают контроль свободности блок участков и целостности  рельсов, осуществляют трехзначную  сигнализацию путевых светофоров и управляют огнями локомотивного светофора автоматической локомотивной сигнализации.

    В рельсовых цепях для каждой сигнальной установки устанавливается импульсное путевое реле типа ИВМШ-110 и питающий трансформатор типа ПРТ - А.

    На  всех светофорах установлены двухнитевые красные лампы. Питание всех устройств производится переменным током. При прекращении питания сигнальной установки от основной высоковольтной линии АБ, с помощью аварийного реле А типа АСШ2-20 производится автоматическое переключение питания на резервную линию.

    На перегоне имеется неохраняемый  переезд, скорость движения перед которым составляет  90 км/ч. 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Характеристика  прилегающей к перегону станции

      Данная  участковая станция –  раздельный пункт, имеющий путевое развитие, на котором кроме скрещения и обгона производятся операции по приему, отправлению и пропуску поездов, операции по приему и выдачи грузов и обслуживание пассажиров, производится маневровая работа по расформированию и формированию поездов и технические операции с ними.

      Станция является крупной, число электрически централизованных стрелок – 33. Все централизованные стрелки оборудуются устройствами электрообогрева и пневмоочистки. На станции имеется 8 приемоотправочных путей, из которых два (8п и 10п) оборудованы посадочными платформами длиной по 400 метров для работы с пассажирскими поездами; тупики для маневровой работы и отстоя локомотивов и вагонов; грузовой двор и локомотивное хозяйство. Движение по всем путям может осуществляться в четном и нечетном направлении.

      Применяемая тяга поездов – электрическая  переменного тока. Поэтому на станции  применяются фазочувствительные рельсовые  цепи частотой 25 Гц с реле типа ДСШ. Минимальная длина приемо-отправочных  путей – не менее 850 метров.

    На  главных путях укладываются рельсы марки Р65, на всех остальных путях – Р50.

    На  главных путях и путях следования пассажирских поездов (8п, 10п) укладываются стрелочные переводы с крестовиной  марки ¹/₁₁, на остальных путях – ¹/₉.

    Ширина  междупутий без посадочных платформ – 5,3 метра, с посадочной платформой – 6 метров.

    Главные и пассажирские пути кодируются токами автоматической локомотивной сигнализации. 
 
 
 
 
 

3. Осигнализование станции в соответствии с типом

          выбранных перегонных устройств 

      Для передачи команды машинисту о  разрешении или запрещении движения на станции применяются светофоры только с линзовой оптической системой. По месту установки станционные светофоры могут быть следующих видов:

      - входные – для разрешения или  запрещения движения поездов  с перегона на станцию. На электрофицированных участках входные светофоры устанавливают перед воздушным промежутком контактной сети не ближе 5 м от опоры, на которой анкеруется контактная сеть станции, или же на расстоянии 300 м от первого стрелочного перевода. Дополнительные входные светофоры устанавливаются на той же ординате для приема поездов с неправильного пути перегона;

      - выходные – устанавливают с  каждого отправочного пути впереди  места, предназначенного для остановки  локомотива. Им присваивается литера  Н (Ч) и цифра, означающая номер пути, с которого разрешает отправление этот светофор;

      - маневровые – для разрешения  или запрещения маневровых передвижений. На одном светофоре могут совмещаться  поездные и маневровые сигналы.  Такие светофоры называются совмещенными. Маневровые светофоры должны позволить подвижной единице выехать из любой точки станции и максимально эффективно обеспечить маневровые передвижения.

      Светофоры необходимо располагать с правой стороны по направлению движения. Двухнитевые лампы предусматриваются на всех огнях входных и выходных светофоров с главных путей (кроме лунно-белого огня), а также на красных огнях выходных светофоров с боковых путей. Горящие огни светофоров разрешают или запрещают движение подвижной единице, указывают на скорость движения. Входной светофор с горящим желтым огнем показывает, что поезду разрешается следовать на станцию по главному пути с готовностью остановиться у закрытого маршрутного светофора; один зеленый огонь разрешает поезду следовать на станцию по главному пути с установленной скоростью, следующий маршрутный светофор открыт; один желтый мигающий огонь разрешает поезду следовать на станцию по главному пути с установленной скоростью, следующий маршрутный светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Техническая часть

1. Характеристика  проектируемой системы автоблокировки

      Для повышения пропускной способности участков железных дорог межстанционные перегоны делятся на ряд блок участков, каждый из которых ограждается отдельным проходным сигналом (рис. 3). В этом случае на одном и том же перегоне может находиться несколько поездов. Длина блок участка выбирается такой, чтобы была не меньше тормозного пути поезда.

      Сигналы, устанавливаемые на границах блок участков, и запрещающие или разрешающие  поезду проследовать с одного блок участка на другой называются проходными (ПС).

      Если  работа проходных сигналов ПС осуществляется автоматически благодаря воздействиям самих движущихся поездов (через  рельсовую цепь), то такая система  регулирования является автоматической блокировкой.

        Автоматической блокировкой называется  система регулирования движения  поездов и их ограждения, при которой сигнальные показания путевых светофоров находятся в принудительной зависимости от состояния впередилежащих участков пути и изменяются автоматически в результате воздействия самих же движущихся поездов.

      Для автоматического воздействия поезда на проходные сигналы каждый блок участок оборудуется электрической  рельсовой цепью (РЦ), являющейся датчиком информации о их свободности или  занятости подвижным составом.

    Любая система автоблокировки должна обладать высокой надежностью, гарантировать отсутствие опасных отказов и обеспечивать:

–  связь между показаниями светофора и состоянием впереди лежащих по ходу движения поезда блок-участков;

   –  связь между показаниями проходных светофоров;

–  управление огнями светофоров;

– контроль исправного состояния нитей лампы красного огня и автоматический перенос красного огня на предыдущий светофор при повреждении основной и резервной нити данного светофора;

–  смену направления движения на перегоне при двустороннем действии на однопутных  участках и двустороннем действии по каждому пути на двухпутных  участках;

–  исключение появления на светофоре более разрешающих сигнальных показаний при замыкании изолирующих стыков в рельсовых цепях.

      В числовой кодовой автоблокировке предусмотрены  устройства организации двустороннего  движения  по одному из путей при  занятии другого на период производства работ.

     Автоблокировка  строится также совместно с автоматической локомотивной сигнализацией непрерывного действия, устройствами частотного диспетчерского контроля, устройства для увязки с автоматической переездной сигнализацией.

     С целью повышения надёжности и  бесперебойности действия автоблокировки в линзовых комплектах светофоров для красных огней устанавливают двухнитевые лампы. Перенос красного огня на позади стоящий светофор происходит только при перегорании основной и дополнительной нити лампы.

    Числовую  кодовую автоблокировку проектируют  при всех видах тяги поездов. Для участков с электротягой выбираем в качестве РЦ на станции – станционную фазочувствительную РЦ частотой 25 ГЦ с путевым реле типа ДСШ-13  и наложением кодовых сигналов АЛСН. В качестве РЦ на перегоне – перегонную кодовую РЦ  частотой 25 Гц с путевым реле типа ИМВШ-110.

    Кодовые сигналы АЛСН в станционные РЦ подаются только с момента занятия их поездом. При этом допускается наложение кодовых сигналов АЛСН с питающего и релейного концов. При шунтировании входного конца РЦ и минимальном сопротивлении изоляции ток АЛСН в рельсах должен быть не менее 1,4 А.

    Основным  источником питания переменного  тока частотой 50 Гц является высоковольтная линия АБ, а резервным источником питания — высоковольтная линия электропередачи для питания линейных потребителей. Допустимое колебание номинального напряжения частотой 50 Гц (220±20) В, допустимое колебание частоты — (50±1,25) Гц.

    Нормальный  режим работы РЦ кодовый. Датчиками  кодов являются трансмиттеры типов КПТШ-515, КПТШ-715 расположенные на выходном конце РЦ по ходу поезда. Приемником кодов является импульсное путевое реле типа ИМВШ-110 (ИРВ-110) на входном конце РЦ. Защита смежных РЦ от взаимного влияния при коротком замыкании изолирующих стыков осуществляется чередованием типов трансмиттеров КПТШ-515 и КПТШ-715 в смежных РЦ.

    В схемах РЦ смена направления кодирования, как для однопутных, так и для  двухпутных участков дорог (на переездах, а также при кодировании с  релейного конца при движении по неправильному пути в случае ремонта одного из путей) выполняется в цепях вторичных обмоток ПТ и ИТ. Это позволяет применять одни и те же схемы РЦ для двухпутных и однопутных участков и сэкономить по одному трансформатору на питающих концах РЦ двухпутных участков.

    При смене направления кодирования  применяют двухполюсную коммутацию на релейном конце РЦ усиленными контактами специальных повторителей реле смены направления (для однопутных участков) или реле включения кодирования с релейного конца (для двухпутных участков).

     Контакты  трансмиттерных реле (Т — при  кодировании с питающего конца; ДТ — при кодировании с релейного  конца) защищены от электрической эрозии специальным искрогасящим контуром из резистора Rи (Rик), конденсатора Си (Сик) и контакта защитного искрогасящего реле ТИ (ДТИ) типа ТШ-65В (или ТШ-2000В при установке его на посту ЭЦ для РЦ участков приближения и удаления). 
 
 
 
 
 
 
 

2. Составление путевого плана перегона. Выбор типов сигнальных точек с изображением кабельных  трасс и всех автоматических устройств

     При выполнении проекта оборудования участка железной дороги   устройствами автоблокировки для каждого перегона составляется путевой план устройств.

     На  путевом плане показываются: перегонные светофоры и ординаты их установки; рельсовые цепи в двухниточном изображении с указанием их длины и включением путевых приборов; релейные и батарейные шкафы; типы установок и кабельные сети каждой сигнальной и переездной установки; длины и жильность кабеля, сигнальные жилы магистрального кабеля; линия связи и кабель связи к релейным шкафам; высоковольтная линия автоблокировки; линия резервного питания; места установки силовых трансформаторов; устройства переездной сигнализации.                        

     Для выполнения схемных зависимостей устройств  АБ и переездной сигнализации используются десять сигнальных жил одного магистрального кабеля связи: две жилы СЦБ1-СЦБ2, для цепи двойного снижения напряжения ДСН-ОДСН; четыре жилы СЦБЗ-СЦБ6, для схемы смены направления Н, ОН, К, ОК;   две жилы СЦБ7-СЦБ8, для известительных цепей И, ОИ; две жилы, СЦБ9-СЦБ10 для управления мигающими огнями предвходного светофора ЗС,0ЗС.

     При выполнении проектов для двухпутных участков электрической тяге поездов используются типовые проектные решения двухпутной кодовой автоблокировки переменного тока 25 и 50 Гц  АБ-2-К-25-50-ЭТ-82, разработанные проектным институтом "Гипротранссигналсвязь". Типовые проектные решения разработаны с учётом применения релейного шкафа ШРУ-М.   

        На путевых планах переездных установок, расположенных на перегонах, оборудованных АБ переменного тока с двухстороннем движением показаны: релейные и батарейные шкафы с указанием типа переездной установки; ординаты переезда светофора, совмещённого с переездом; линейные цепи организованные по жилам магистрального кабеля связи; линейный трансформатор типа Ом, кабельный ящик КЯ – 6; переездные светофоры; кабельные сети, связывающие все устройства на переезде. На путевом плане показаны расстояния от переездного светофора до крайнего рельса пути и ширины междупутья.

     Все схемы перегонных установок делятся на две группы: схемы одиночных установок, обозначаемые индексом О, и схемы спаренных установок, обозначаемые индексом С.

     Приняты следующие типы сигнальных установок с цепями извещения:

     Ои – одиночная со схемой извещения на станцию или переезду от второго участка приближения;

     Ом  – одиночная, предвходная, имеющая жёлтый мигающий огонь. 
 
 

3. Расчёт длины  участка приближения к переезду в 

        зависимости от скорости движения поездов 

   Длина участка приближения к переезду рассчитывается по формуле:

   где - коэффициент перевода размерности скорости из км/ч в м/с;

          - максимальная скорость движения поезда на участке (90 км/ч);

          - необходимое время извещения, рассчитываемое по формуле:

   где -  время срабатывания сигнализации (2 с);

          - дополнительное гарантированное время (10 с);

          - время проследования автомобиля через переезд, рассчитываемое по  формуле:

   где - длина переезда (20 м);

          - максимальная длина автомобиля (24 м);

          - расстояние от места остановки автомобиля до переездного

                 светофора  (5 м);

           - скорость движения автомобиля по переезду (2,24 м/с). 

Произведём необходимые  расчёты:  

  1).    ;

  2).    ;

  3).    . 

    Таким образом, расчётная длина участка приближения  составляет

857 метров. 
 
 
 
 
 
 

4. Составление принципиальных схем автоблокировки и

         автоматической переездной сигнализации 

       Оборудование сигнальной точки кодовой АБ 

    Основными элементами кодовой односторонней  двухпутной автоблокировки являются: рельсовая цепь переменного тока, на выходном конце которой установлен путевой трансформатор ПТ, включенный через защитный фильтр, а на входном конце – импульсное путевое реле И, датчик импульсов числового кода, кодовый путевой трансмиттер КПТ штепсельного типа, через контакты которого включено трансмиттерное реле Т, дешифраторная ячейка, на вход которой подаются импульсы числового кода, а на выходе включаются сигнальные реле зеленого З и желтого Ж огня. В цепь включения ламп огней светофора включено огневое реле О, контролирующее целостность нитей этих ламп.

    На  сигнальной установке имеются блоки  БИ (блок исключения), БС (блок счетчиков), БК (блок конденсаторов) дешифратора типа ДА; И – импульсное путевое реле; Т – трансмиттерное реле; Ж, З – сигнальные реле; Ж1, Ж2, Ж3 – повторители реле; О – огневое реле; ОД – дополнительное огневое реле; ОИ – обратный повторитель импульсного реле; КПТ (КПТШ) – кодовый путевой трансмиттер; ПЧ – преобразователь частоты; ДСН – реле двойного снижения напряжения; Н – реле направления; ИП – известительное реле приближения; ИП1 – повторитель известительного реле приближения; ДТ – дополнительное трансмиттерное реле; ПДТ – реле включения ДТ. Состояние цепей схемы соответствует одностороннему движению поездов в правильном направлении.

    С целью повышения надежности и бесперебойности действия автоблокировки в линзовых комплектах светофоров предусмотрены двухнитиевые лампы. Для контроля горения лампы красного огня последовательно с основной нитью лампы включено огневое реле О. Дополнительная нить лампы включается последовательно с высокоомной обмоткой дополнительного огневого реле ОД, чем контролируется целость нити лампы в холодном состоянии. При перегорании основной нити обесточивается огневое реле О и тыловым контактом включает дополнительную нить лампы последовательно с низкоомной обмоткой огневого реле ОД, и лампа красного огня продолжает гореть. Красный огнь переносится на позади стоящий светофор только при перегорании основной и дополнительной нитей лампы и выключении огневых реле О и ОД. После включения красного огня образуется цепь кодирования кодом КЖ смежной предыдущей рельсовой цепи: полюс П, контакт КЖ кодового путевого трансмиттера КПТШ, фронтовые контакты реле О или ОД, тыловые контакты реле Ж, Ж2, ПН, вход 81 БС-ДА, выход 71 блока БС-ДА, обмотка реле Т и полюс М. В режиме кода КЖ работает реле ПТ в блоке БИ-ДА и реле Т как повторитель реле ПТ. Переключая свой контакт в цепи трансформатора ПТ, реле Т передает код КЖ в рельсовую цепь 8П.

    В случае перегорания основной и дополнительной нитей накаливания лампы красного огня обесточиваются реле О и ОД. Контактами этих реле  
 

размыкается цепь кодирования, что приводит к  переносу красного огня на позади стоящий светофор.

    При приеме кода КЖ на сигнальной установке в режиме этого кода работает импульсное реле И. Импульсная работа реле И расшифровывается дешифратором, и через его выход 42 БК-ДА срабатывает реле Ж. Через выход 71 БИ-ДА и фронтовой контакт реле Ж срабатывает реле Ж1, а затем его повторители Ж2 и Ж3. По цепи, проходящей через фронтовой контакт реле Ж2 и тыловой контакт реле З, включается лампа желтого огня.

    После включения желтого огня на светофоре образуется цепь кодирования кодом Ж предыдущей рельсовой цепи: полюс П, контакт Ж КПТШ, тыловой контакт реле З, фронтовой контакт реле Ж2, тыловой контакт реле ПН, вход 81 БС-ДА, реле ПТ внутри блока, выход 71 БС-ДА, обмотка реле Т, полюс М. В режиме кода Ж работает реле ПТ в блоке БС-ДА и его повторитель – реле Т. Переключая контакт в цепи трансформатора ПТ, реле Т передает код Ж в рельсовую цепь. В случае перегорания лампы желтого огня светофора 4 кодирование рельсовой цепи 2П не изменяется, в нее продолжает поступать код Ж и светофор погашен.

    При приеме кода Ж на сигнальной установке в режиме этого кода работает реле И и включает цепи дешифратора. Через выход 42 БИ-ДА срабатывает реле З. По цепи, проходящей через фронтовые контакты реле З и Ж2, на светофоре включается лампа зеленого огня. После включения зеленого огня образуется цепь кодирования кодом З предыдущей рельсовой цепи: от полюса П, контакт З КПТШ, фронтовые контакты реле З, Ж2, тыловой контакт ПН, обмотка реле Т, через блок БС-ДА к полюсу М. В случае перегорания лампы зеленого огня светофор останется погасшим. Кодирование предыдущей рельсовой цепи кодом З не изменяется, и на позади стоящем светофоре продолжает гореть зеленый огонь.

    При дальнейшем движении поезда смена огней  светофоров и формирование цепей кодирования рельсовых цепей происходит аналогично. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Система переездной сигнализации 

    Переезд - это пересечение в одном уровне железной и автомобильной дорог. Для обеспечения безопасности движения поездов и автомобилей переезды оборудуют автоматическими устройствами, которые заблаговременно запрещают движение автомобилей при приближении поезда. При аварийной остановке автомобиля на переезде, сигнала остановки поезду подаются заградительными светофорами или дежурным по станции. При построении систем преимущество права движения имеет поезд. Переезды делятся по категориям в зависимости от интенсивности и характера движения по нему. В курсовом проекте, неохраняемый переезд оборудуется автоматической переездной сигнализацией.