Обладнання станції пристроями блочної маршрутно-релейної централізації на основі електирчної централізац
ВСТУП
У зв`язку зі зростанням вантажної роботи і руху поїздів, ставляться більш жорсткі умови до надійності пристроїв СЦБ на станціях, так як відмови від пристроїв призводять до порушення графіку руху поїздів, зменшення пропускної здатності, у результаті - до економічних втрат.
Старі системи управління не знайшли широкого застосування на залізницях України через свої недоліки. Найперша система механічної централізації мала громіздку апаратуру управління і на підготовку маршрутів ішов час від 5 до 15хв., управління стрілками і семафорами здійснювалось механічно за допомогою ричагів і стальних гнучких тяг. Релейна централізація не була швидкодіючою, стрілки і сигнали управлялися з використанням громіздкого пульта-табло, при встановленні маршрутів виконувалось багато дій, і не було ефективно, тобто, стрілки для всіх маршрутів переводились роздільно-послідовно на відміну від БМРЦ у якій при установці маршруту стрілки в маршруті переводяться одночасно (всі стрілки, що входять в маршрут). Системи мікропроцесорні або мікропроцесорно-релейні не перевірені часом, не вважаються надійними, тому при обладнанні станції доцільно вибрати систему БМРЦ яка стоїть на більшості великих станцій в Україні, і її апаратура є уніфікованою. Система БМРЦ дозволяє прискорити проектування і будівництво пристроїв централізації завдяки виготовленню на заводі типових блоків з закінченим монтажем, що скорочує кількість помилок у монтажі електричних схем.
У системі БМРЦ використовується секційний спосіб розмикання маршруту, порівняно з маршрутним розмиканням, яке використовується у системі ЕЦ-8, що дозволяє збільшити пропускну здатність горловин станцій і їх маневреність.
1. ЕКСПЛУАТАЦІЙНА ЧАСТИНА.
1.1Загальні поняття систем електричної централізації
Електрична централізація - це автоматизована система управління рухом поїздів на залізничних станціях, де передбачується маршрутизація поїздного і маневрового руху зі світлофорною сигналізацією.
При ЕЦ головні і прийомо-відправні колії, а також стрілочні і безстрілочні ділянки колії (секції) обладнані рейковими колами. Цим виключається перевід стрілок і відкриття світлофорів при їх зайнятому стані. На стрілках встановлені стрілочні електроприводи, що забезпечують дистанційний перевід стрілок, запирання і контроль стрілочних вістряків. Світлофори регулюють рух поїздів. Це дозволяє черговому по станції керувати поїздною і маневровою роботою контролюючи поїздну ситуацію на табло.
Електрична централізація, як система управління виконує такі основні функції:
- контроль стану об`єктів управління (стрілки, світлофори, рейкові кола, переїзди і ін.);
- фіксація дій ДСП на пульті управління; створення управляючих дій на напольні об`єкти з дотриманням умов безпеки руху поїздів;
- слідкування за рухом поїздів у межах області управління даної системи ЕЦ;
-відображення на табло ДСП (ДНЦ) поїздної ситуації на станції в текучий момент часу.
На дорогах експлуатуються декілька систем ЕЦ, що відрізняються за складністю, виконавчими функціями і конструктивним оформленням. Це визначається специфічними особливостями станцій, які відрізняються за призначенням (проміжні, дільничні, сортувальні і ін.), кількістю централізованих стрілок і сигналів, розмірами руху.
1.2 Характеристика станції й ділянки й обґрунтування вибору централізації.
На станції мінімальна корисна довжина приймально - відправних колій 1100м; ширина міжколійя: по головних коліях - 6,5м, по бічним - 5,3м; тип стрілочних приводів СП-6М; тип рейок Р65 - по головних, і Р50 - по бокових коліях, з маркою хрестовини стрілочних переводів 1/11 й 1/9. У непарній горловині покладено 14 стрілок з нумерацією від 1 до 29, з яких 5 одиночних, 9 стрілочно-колійних секцій, 8 приймально-відправних колій: 4П, 5П, 6П, 7П, 8П, 9П, 10П, 30/32П; - колії знеособлені, тобто служать для приймання й відправлення поїздів як у парному так й у непарному напрямках; IП - спеціалізована по прийманню, а II по відправленню. У непарній горловині 18 світлофорів з яких 1 вхідний, 1 додатковий вхідний, 11 вихідних, 7 з них карликові, 1 щогловий, II з колії, 2 маневрових з безстрілкових секцій, 1 маневровий зі стрілочно-колійної секції. Пост ЕЦ розташований з боку парних колій.
Ділянка колії двоколійна з електричною тягою постійного струму, обладнана тризначним кодовим автоблокування.
При ЕЦ стрілки переводяться, замикаються й контролюються за допомогою стрілочних електроприводів. Стрілки централізовані й переводяться ДСП (черговим по станції) за допомогою стрілочних комутаторів або кнопок залежно від системи ЕЦ, або натисканням початкової й кінцевої кнопок маршруту, сигнал відкривається після переведення стрілок, усіх по маршруті автоматично.
ЕЦ містить у собі: апарат керування; релейну апаратуру, що забезпечує безпеку руху поїздів; джерела живлення; стрілочні електроприводи, світлофори, рейкові кола та кабельні мережі.
Час встановлення маршруту при маршрутному керуванні стрілками й сигналами становить 5-8 секунд, а при роздільному керуванні триває в середньому до 40 секунд.
Блочна маршрутно-релейна централізація знайшла широке застосування на дільничних, сортувальних і проміжних станціях із числом стрілок більш 30 і значним обсягом поїзної й маневрової роботи.
Приблизно 70% всієї апаратури БМРЦ розміщується у функціональних блоках, які у вигляді типових конструкцій із закінченим монтажем виготовляють на заводах.
Схеми БМРЦ для станцій з будь-яким числом стрілок і світлофорів збирають, з'єднуючи між собою набірні й виконавчі блоки відповідно до топології однониткового плану станції. Блокова побудова електричної централізації дозволяє спростити проектування пристроїв, скоротити строки монтажних робіт, поліпшити ремонтопридатність при експлуатації діючих установок.Апаратура БМРЦ та електроживлячі пристрої розміщуються в спеціальній будові (пост ЕЦ). Основними приміщеннями поста ЕЦ є: апаратна, релейна, зарядна, акумуляторна та ін. В апаратній за пультом керування працює черговий по станції. В якості пульту керування застосовують пульт-табло або пульт-маніпулятор і виносне табло. Перевіряються й регулюються блоки на спеціальних стендах, це підвищує якість монтажних робіт. На проектування БМРЦ скорочується час на 30-35%, і зменшується обсяг проектної документації на 40% на відміну від інших систем ЭЦ.
Проектування БМРЦ зведено до набору й з'єднання типових схемних блоків, розміщених по колійному розвитку заданої станції. Релейні блоки мають штепсельне включення в діючу схему, що дозволяє при несправності в блоці зробити заміну блоку, не порушуючи роботу централізації.
1.3 Розміщення світлофорів з їхньою повною сигналізацією й визначенням ординат стрілок і сигналів.
Однонитковий план станції приведено на першому аркуші графічної частини дипломного проекту.
Вхідний світлофор Н встановлюється на відстані 300 м від першої стрілки для створення повітряного проміжку, що відокремлює контактну мережу перегону від контактної мережі станції. Встановлений на щоглі і має п'ятизначну сигналізацію, що включає: зелений вогонь - дозволяє поїзду прибувати на станцію по головній колії з встановленою швидкістю (наступний світлофор відкритий); верхній жовтий, що миготить - дозволяється поїзду проїхати на станцію по головній колії з установленою швидкістю (наступний світлофор відкритий і вимагає проходження його зі зменшеною швидкістю); жовтий вогонь - дозволяє поїзду прибувати на станцію по головній колії з готовністю зупинитися (наступний світлофор закритий); 2 жовтих, з них верхній миготить - дозволяється поїзду прибувати на станцію зі зменшеною швидкістю на бокову колію (наступний світлофор відкритий); 2 жовтих вогні - дозволяється прибути поїзда на станцію зі зменшеною швидкістю на бокову колію й готовністю зупинитися (наступний світлофор закритий); червоний - забороняється проїжджати сигнал; місячно-білий, що миготить- дозволяє проїхати світлофор із червоним вогнем і продовжити рух до наступного світлофора зі швидкістю не більш 20 км/ч із особливою пильністю й готовністю негайно зупинитися.
Додатковий вхідний світлофор НД встановлюється на одній ординаті з основним вхідним світлофором. Непарний додатковий карликовий світлофор має тризначну сигналізацію. Служить для приймання поїздів у непарному напрямку по неправильній колії. Встановлений з правого боку при русі в неправильному напрямку, обумовлене це тим, що ширина міжколійя ще не знизилася до нормативної на перегоні й дозволяє його встановити ближче до другої колії стосовно першого, не порушуючи габариту встановлення карликових світлофорів; 1920 мм від осі колії до найбільш виступаючої частини світлофора.
Вихідні світлофори встановлюються з кожної приймально-відправної колії, призначеної для зупинки локомотиву або відправлення його зі станції, мають чотиризначну сигналізацію, що включає: зелений вогонь - дозволяє відправлення зі станції, проходження з встановленою швидкістю (спереду вільні 2 і більше блок-дільниці); жовтий - дозволяє відправлення зі станції, рухатися з готовністю зупинитися (наступний світлофор закритий); червоний - забороняється проїжджати сигнал; місячно-білий, що миготить - дозволяє відправити поїзд при заборонному або погаслому світлофорі по правильній колії двоколійного перегону, обладнаного автоблокуванням; один місячно-білий - дозволяє провадити маневри. На головній колії встановлюється щогловий ЧII, на інших коліях установлюються карликові вихідні сві-тлофори.
Для виконання маневрової роботи в горловині станції встановлюються маневрові карликові світлофори із двозначною сигналізацією (М1; М3; М7; М9; М11; М13; М15; М17). Маневрові світлофори з тупиків встановлюють щоглові М5. Маневрові світлофори сигналізують: місячно-білий - дозволяє провадити маневри; синій або червоний, встановлений з дозволу начальника залізниці - забороняє провадити маневри.
Ординати встановлення світлофорів визначаються від гостряків стрілочних переводів, а ординати стрілочних переводів, залежно від розташування один від одного. Ординати зазначені на першому аркушеві графічної частини дипломного проекту у верхній його частині з вказівкою літерів світлофорів, номера стрілки, марки хрестовини й безпосередньо самої ординати.
1.4. Розрахунок пропускної здатності станції
Пропускна здатність станції залежить від тривалості заняття колій і стрілочних горловин поїзними і маневровими пересуваннями.
Вихідними даними для розрахунку є: схематичний план станції з ординатами напільних пристроїв; перспективні розміри руху з указівкою кількості і категорії потягів і середньої швидкості їхнього руху; обсягу маневрової роботи; спеціалізації шляхів по категоріях маршрутизованих пересувань; технологія роботи станції, що визначає порядок і тривалість окремих операцій.
Розрахунок пропускної здатності станції зводиться до визначення коефіцієнта завантаження кожного елемента горловини за визначений період часу:
де Тф - фактичний час заняття елемента в різних пересуваннях, хв.
Тр - розрахунковий час найбільш інтенсивних пересувань, хв.
Кн - нормативний коефіцієнт завантаження (Кн=0,7).
На тривалість заняття горловин істотнийвплив робить спосіб готування і розмикання маршрутів. Розрахунок виробляється на перспективні розміри руху як для існуючих, так і для проектованих пристроїв автоматики.
1.4.1 Виділення розрахункових елементів горловини
На основі аналізу горловини і технології її роботи стрілки з однаковим ступенем завантаження поєднують в окремі групи. При цьому в одну групу не можна включати стрілки, по яких можливо одночасне рівнобіжне пересування. При електричній централізації наявність рейкових кіл дозволяє здійснювати посекційне розмикання маршруту, що розширює можливості одночасних пересувань у горловинах. З цієї причини при впровадженні електричної централізації кожна секція маршруту розглядається як самостійний елемент.
1.4.2 Визначення часу заняття елементів
Час заняття елементів у кожній з різних пересувань визначається по формулі
де tм - час на готування маршруту і подачудозволяючого сигналу (табл.1.1);
tвс - час на сприйняття сигналу машиністом, прийняте рівним 0,1 хв.;
L - розрахункова відстань для розглянутого пересування, що визначається в залежності від виду маршруту і способу керування стрілками, м;
V - середня швидкість пересування по маршруту, км/ч.
Таблиця 1.1
Спосіб керування стрілками Поїзні пере-сування, хв. Маневрові пересування, хв.
Ручний 3 - 6 2 - 3
Механічної централізації 1 - 2 1
Електричної централізації з роздільним керуванням 0,3 - 0,6 0,3
Електричної централізації з маршрутним керуванням 0,2 - 0,3 0,2
1.4.3 Визначення часу завантаження елементів
Завантаження будь-якого елемента горловини станції визначається вираженням
(1.3)
де tі - час заняття елемента різними пересуваннями, хв;
nі - кількість пересувань кожного роду за розрахунковий період.
У якості розрахункового приймається період найбільш інтенсивної роботи станції Т= 4 - 6 ч. Обсяг руху за цей період розраховується з урахуванням коефіцієнта нерівномірності завантаження Км=1,15+1,4 і коефіцієнти завантаження від маневрових пересувань Км=1,15+1,3 по формулі:
де Nі - розміри руху за добу поїздів різних категорій.
Дані про поїзну роботу станції зведені до табл. 1.2
Таблица 1.2
Категорія поїздів Розрахун-кова дов-жина, м Розміри руху за сутки Розміри ру-ху за періодТ=5 ч при КМ=КН=1,15 Середня швид-кість
прийом відправлення
Пасажирські 400 20 6 42 30
Грузові 800 50 14 35 22
Приміські 240 20 6 44 36
В даному випадку:
Результати розрахуноків завантаження елементів горловини при електричній централізації зведені до табл.1.3.
Найбільш завантаженим є елемент 9 (Кз=0,13). Коефіцієнт завантаження для заданої кількості пар поїздів у добу при централізованому керуванні стрілками не перевищує нормоване значення (0,7).
Розрахунок зайняття елемента 1:
Час зайняття єлемента:
Відправлення пасажирського поїзду з 4 колії:
t=tм+tвс+0.06ЧL/V=0.3+0.1+0.06Ч297/30=0.994хв
Відправлення приміського поїзда з ІІ колії:
t=tм+tвс+0.06ЧL/V=0.3+0.1+0.06Ч297/36=0.895хв
Завантаження елементу:
n1Чt1+n2Чt2=6Ч0.994+6Ч0,895=11.334
Коефіцієнт завантаження: n1Чt1+n2Чt2/360=0.031
Розрахунок коефіціента загрузки
Таблиця 1.4
Елемент Час зайняття елемен-та,Тф Коеф.Загрузки,Кз
1 11,334 0,031483333
2 28,8078961 0,080021934
3 19,62774026 0,054521501
4 7,46 0,020722222
5 27,444 0,076233333
6 22,296 0,061933333
7 29,83168831 0,082865801
8 6,428 0,017855556
9 49,83742857 0,138437302
10 35,30792208 0,098077561
11 9,276623377 0,025768398
12 3,797142857 0,010547619
13 3,12 0,008666667
14 20,83709091 0,057880808
15 17,44 0,048444444
16 24,68909091 0,068580808
1.5 Двонитковий план станції.
Двонитковий план станції приведенона на другому аркушіграфічної частини дипломного проекту. З однониткового плану переносяться вхідні, вихідні й маневрові світлофори з їхньою повною сигналізацією, всі основні ізолюючі стики. Для одержання правильної миттєвої полярності в рейкових колах на двонитковому плані розміщуються додаткові ізолюючі стики за методом замкнених контурів. У замкненому контурі повинна бути парна кількість ізолюючіх стиків. Додаткові ізолюючі стики на стрілках головних колій повинні бути встановлені по відхиленню, а на стрілках бокових колій по прямій колії. Показується чергування миттєвої полярності: жирною рисою - миттєвий «плюс» або фаза; тонкою рисою - миттєвий «мінус» або нуль, у суміжних рейкових колах. Пронумеровано всі стрілки, стрілочно-колійні секції та секції без стрілок, приймально-відправні колії та зазначена спеціалізація колій.
Показано стрілки, включені в ЕЦ із електроприводами. На кожну одиночну стрілку й стрілку з'їзду, розташовану ближче до поста ЕЦ встановлюється електропривод з колійною коробкою. На стрілку з'їзду, розташовану далі від осі станції встановлюється електропривод з муфтою. Показуються обтічні й не обтічні струмом стрілочні з'єднувачі. Якщо стрілочний з'єднувач обтікаєтьсяструмом, то він встановлюється в одиничному екземплярі, якщо не обтікається - то дублюється.
Усередині колії штриховою лінією показуються дубльовані стикові з'єднувачі. Розставлені в умовному позначенні релейні й живильні кінці рейкового кола. При правобічному русі, поїзд повинен вступати на станцію на живильний кінець рейкового кола, при русі по головних коліях. Для розгалужених рейкових кіл, при довжині відгалужень не менш 60 метрів, колійне реле встановлюється на кожне відгалуження рейкового кола. Допускається включати в розгалужене коло не більш 3 колійних реле.
Перед вхідним світлофором встановлюється релейна шафа типу ШРУ-М. Пост ЕЦ зображений навпроти прийомовідправних колій на нульовій ординаті станції. У розгалужених рейкових колах релейні кінці мають літерне позначення.
Показується кабельна магістраль від поста ЕЦ до РШ вхідного світлофора, що має дві групи муфт наземного типу: РМ-4-28 - розгалужена муфта на 28 жил кабелю; РМ-7-49; РМ-8-112. По призначенню розгалужувальнi муфти поділяються на: З1 і З3 - сигнальні (на вихідні світлофори з двонитковими лампами виходить 8 жил кабелю, на кожен маневровий по 3 жили); П1 і П3 - живильні; Р1 і Р3 - релейні для рейкових кіл; СТ1 і СТ3 - стрілочні (до 800м використається 2 жили кабелю, а понад - дублюються). Для з'єднань кабелю, що йде на вхідний світлофор установлена сполучна муфта СМ наземна, типу РМ-4-28
1.6 Вимоги ПТЕ й посадових інструкцій до пристроїв ЕЦ.
Пристрої ЕЦ повинні забезпечувати:
- взаємне замикання стрілок і світлофорів;
- контроль розтину стрілки з одночасним закриттям світлофора, що загороджує даний маршрут;
- контроль положення стрілок і зайнятості колій і стрілочних секцій на апараті керування;
- можливість маршрутного або роздільного керування стрілками й світлофорами, здійснення маневрових пересувань за показниками маневрових світлофорів, при необхідності передачу стрілок на місцеве керування.
Пристрої ЕЦ не повинні допускати:
- відкриття вхідного світлофора при маршруті, встановленому на зайняту колію;
- переведення стрілки під рухомим составом;
- відкриття світлофорів, що відповідають даному маршруту, якщо стрілки не поставлені в належне положення;
