Обмотки путевых реле включены по комбинированной схеме, обеспечивающей притяжение якоря при протекании тока по двум последовательно соединенным обмоткам, а удержание якоря - по одной обмотке (при этом вторая обмотка шунтируется). Вследствие такого включения обмоток отпадания якоря реле происходит при нормативном токе, в два раза превышающем ток отпадания при двух включенных обмотках. Это позволяет снизить норму сопротивления изоляции каждой рельсовой цепи в 2 раза.
Путевые реле 1П и 3П (типа НР2-2 или АНШ2-2) воздействуют на вспомогательные реле ВП и счетную схему, состоящую из реле 1СЧ и 2СЧ.
Контроль прибытия поезда и автоматическое перекрытие входного и выходного сигналов осуществляются контрольным реле 1КП, которое возбуждается после прохода поезда по двум рельсовым цепям. Реле 1КП выполняет не одну функцию, как в предыдущей, а три: контроль прибытия поезда; закрытие выходного светофора; закрытие входного светофора. Для контроля случайных замыканий рельсовых цепей на стрелочном посту устанавливается звонок.
Установка и замыкание маршрута контролируются подающим контактом электрозащелки ПОЗ в цепи реле ВП, а также замыканием в цепях счетных реле контактов реле НЖО при приеме и ЧО при отправлении. После открытия входного светофора возбуждается реле НЖО, чем подготовляется к срабатыванию реле 1СЧ. При вступлении поезда на участок 1П возбуждается реле 1П и контактами 11 и 21 замыкает цепи реле 1СЧ и ВП. Сначала возбудится реле 1СЧ, а затем - реле ВП, после чего реле 1СЧ самоблокируется. Когда поезд займет участок 3П, через контакт 11 реле 3П и через контакт 21 реле 3П в схеме реле ВП образуется вторая параллельная цепочка. Когда поезд сойдет с участка 1П, но еще будет находиться на участке 3П, образуется цепь для реле 2СЧ через контакты 11 3П, 41 1П, 41 1СЧ и 21 ВП. Реле 2СЧ после возбуждения, так же как 1СЧ, самоблокируется.
Теперь два счетных реле 1СЧ и 2СЧ возбуждены. После освобождения поездом участка 3П реле 1П и 3П отпустят якоря, благодаря чему замкнется цепь реле 1КП, осуществляющего контроль прибытия поезда в схемах РПБ, отпустит якорь реле ВП и разомкнет контакт 21 в схеме счетных реле. Однако цепь питания реле 1СЧ и 2СЧ сохраняется через контакт НЖО, 41 2СЧ и далее через контакты самоблокировки. После возбуждения реле 1КП светофор перекрывается на красный огонь, схема приходит в исходное положение.
Если при установленном маршруте приема будут замыкаться сначала рельсовая цепь 3П, а затем 1П, то возбуждения реле 1КП не произойдет. Когда первым возбуждается реле 3П, цепь питания счетных реле 1СЧ и 2СЧ остается разомкнутой. В этом случае на стрелочном посту включится звонок. Его действие начнется в случае повреждения какого-либо изолирующего стыка между смежными рельсовыми цепями; реле 1СЧ и2СЧ при этом не возбуждаются.
В маршрутах отправления работа схемы отличается последовательностью срабатывания реле, возбуждение реле 2СЧ при занятии 3П происходит через фронтовой контакт реле ЧО.
На участках с электротягой переменного тока нормально разомкнутые рельсовые цепи являются основой такой же схемы, но с последовательным включением в каждый провод, присоединяемый к рельсам реактора типа РОБС-3А и плавких предохранителей. В схеме в качестве путевых реле также применяется реле НР2-2 или АНШ2 - От влияния переменного тягового тока они защищены высоким индуктивным сопротивлением обмоток, вследствие чего притягивают и удерживают свои якоря под действием переменного тока и напряжения большой величины. Так, реле НР2-2 притягивает якорь при токе 0,36 А и напряжения 44 В. Нельзя ожидать появление таких напряжений на зажимах реле за счет прохождения тягового тока по изолированному рельсу незначительной длины, даже при коротких замыканиях в контактной сети. Учитывая возможные неисправности в тяговом рельсе, в схему введена защита из реактора РОБС_3А и плавких предохранителей.
Дроссель РОБС_3А имеет сопротивление постоянному току немного менее 2 Ом, а его сопротивление переменному току изменяется от 40 до 120 Ом в зависимости от силы постоянного (подмагничивающего) тока и воздушного зазора в магнитной цепи. Зазор в магнитной цепи может быть доведен до нуля.
Поскольку сила постоянного тока лишь немногим более 100 мА, то сопротивление каждого реактора переменному току будет около 100 Ом, а так как в цепи каждого реле будет по два реактора, то общее защитное сопротивление окажется порядка 200 Ом. Этого достаточно, чтобы защитить реле от случайных импульсных напряжений, вызываемых тяговым током.
В схемах источники питания нормально включены; однако в случае необходимости, их включение может осуществляться и при установке маршрута (такая необходимость может возникнуть при частых включениях сети переменного тока). На участках с электротягой переменного тока при наличии резервного источника питания для рельсовых цепей необязателен.
На участках с электротягой постоянного тока рельсовые цепи должны работать на переменном токе. В качестве путевых реле могут применяться двухэлементные реле типа ДСШ_12 или нейтральные реле типа АНВШ2-2400. Путевые реле защищаются от гармоник тягового тока фильтрами РЗФШ- В качестве питающих трансформаторов могут применяться трансформаторы ПОБС_2А, а в качестве релейных-РТЭ_1А.
Контроль проследования поездов при помощи изолированного рельса и магнитной педали типа ПБМ-56
Беспедальные схемы по надежности действия обладают преимуществом перед схемами с механическими педалями, но в то же время они имеют и недостатки. Например, если открыли входной или выходной светофор, перемещение по рельсовым цепям съемного вагончика с неизолированными осями вызывает перекрытие светофора но красный сигнал и таким образом создается возможность дачи блок-сигнала прибытия. Чтобы предупредить столь опасную возможность, необходим регулярный контроль состояния изоляции осей съемных транспортных средств.
От указанных недостатков беспедальной схемы свободна экономичная и надежная схема контроля с одним изолированным рельсом и магнитоэлектрическим датчиком (магнитной педалью) типа ПБМ_56. Этот датчик, который применяется в горочной автоматической централизации, представляет собой магнитный сердечник с разомкнутой магнитной цепью, снабженный обмоткой. При прохождении над датчиком колеса замыкается и размыкается магнитная цепь, в результате в обмотке индуктируется ЭДС в виде двух импульсов разной полярности. Длительность и амплитуда индуктируемых импульсов зависят от скорости движения колес над датчиком.
На выходе датчика включают реле РП_7, которое реагирует на импульсы, получающие при скоростях от 1,5 до 30 км/ч. При скорости ниже 1,5 км/ч амплитуда индуктируемой ЭДС меньше напряжения срабатывания реле, а при скорости выше 30 км/ч продолжительность импульса меньше времени срабатывания.
Для расширения скоростного предела срабатывания датчика до 200 км/ч и выше вместо реле РП_7 используют полупроводниковую приставку (блок типа ППИШ_1), на выходе которой включено электромагнитное реле первого класса надежности. Возникающие в обмотке датчика импульсы ЭДС различной амплитуды и продолжительности приставка ППИШ_1 преобразует и усиливает в импульсы тока с постоянной амплитудой и продолжительностью, достаточными для срабатывания реле типа НРР2-2 или АНШ2.
Приставка смонтирована в корпусе малогабаритного реле и устанавливается на штепсельной розетке. Схема приставки представляет собой одновибратор, выполненный на транзисторах Т2 и Т3.В цепь эмиттера транзистора Т3 включен являющийся его повторителем и усилителей тока транзистор Т1.
В исходном состоянии транзистор Т3 открыт, так как в цепи его базы протекает ток (ППБ, резистор R1, переход эмиттер - база транзистора Т1 параллельно ему резистор R3, переход эмиттер - база транзистора Т3, резистор R5, ПБМ), вследствие чего открыт транзистор Т1 и реле ДП находится под током.
Транзистор Т2 закрыт, так как его базовая цепь шунтирована открытым транзистором Т3, а конденсаторы С1 и С2 заряжены. При этом обкладка конденсатора, подключенная к коллектору Т2, - отрицательный потенциал.
Если на вход одновибратора (клеммы 31,32) поступит импульс ЭДС, совпадающий по направлению с пропускающим направлением диода Д1, то в базовой цепи транзистора Т2, потечет ток (клемма 32, эммитер - база транзистора Т2, диод Д1, резистор R8, клемма 31) и транзистор Т2 откроется. Как только это произойдет, закроется транзистор Т3, так как к его базе окажется приложенным запирающий заряд, накопленный конденсаторами С1 и С Вместе с ним закроется транзистор Т1 и реле ДП отпустит якорь.
Транзистор Т3 будет закрыт, пока эммитер - база снова возникнет отпирающий ток, после чего схема придет в исходное состояние.
Схема устройства включает в себя изолированный рельс с двумя путевыми реле 1П и 2П. Датчик устанавливается вне этого рельса на расстоянии не менее 1,5-2 м от изолирующего стыка. Указанное расстояние должно быть больше максимальной длины базы образующихся на участке съемных дрезин лиагончиков (современные съемные мотодрезины типов ТД_5, ИД и СМ_4 имеют базу длинной 1100 мм). В нормальном состоянии путевые реле обесточены, а реле датчика ДП находится под током. При проходе поезда первым срабатывает реле 1П, шунтируя своими контактами одну из собственных обмоток и включая датчик. В момент прохода над датчиком второй колесной пары в его обмотке возникает импульс ЭДС, который поступит на вход приставки, и реле ДП отпусти якорь, который останется в положении до освобождения поездом изолированного рельса.
Когда реле 1П окажется возбужденным, а реле ДП-обесточенным, возбудится и встанет на самоблокировку включающее реле 1ВП. Это реле фиксирует, что при открытом входном (контакт реле НЖО) или выходном ((контакт реле ЧО) светофоре одна пара вступила на изолированный рельс, а вторая прошла над датчиком. Если будет проходить съемный вагончик или съемная дрезина, то такого положения не получится, так как расстояние между датчиком изолирующем стыком больше длины их базы, и реле ВП в этом случае не возбудится.
Реле 1ВП создает цепь реле 2ВП, которое притянет якорь после того, как поезд сойдет с изолированного рельса. Затем замкнется цепь и возбудится реле 1ДП; контактами последнего и реле 2П будет образована цепь реле 1КП, а также реле прибытия ПР. Реле 1КП, возбудившись, разомкнет цепь сигнальных реле приема или отправления, что вызовет автоматическое перекрытие светофора на красный сигнал. После этого вся схема приходит в исходное состояние. В цепях 1П и 2 включены резисторы сопротивлением 14 Ом для регулировки схемы.
Цепь реле 1ВП при привязке схемы к конкретной станции может в нормальном состоянии выключаться контактами реле других приборов, контролирующих установку маршрутов. Изолированный рельс и датчик с приставкой имеют общий источник питания (один аккумулятор АБН_72 с выпрямителем ВАК). Для повышения надежности действия изолированного рельса рекомендуется изолирующие стыки устанавливать на обеих рельсовых нитях.
На электрифицированных участках схема изменяется только в части подключения реле 1П и 2П, к рельсам, так как для отделения тягового тока приходится изолировать и второй рельс пути.
При электротяге постоянного тока в подключаемые к рельсам цепи вводят плавкие предохранители минимум на 0,5 и максимум на 2 А. При электротяге переменного тока дополнительно к предохранителям включают защитные дроссели (реакторы РОБС_3).Для пропуска тягового тока между конечными изолирующими стыками прокладываются тяговые соединители: один обходной и два переходных.
Когда на станционных приемоотправочных путях и стрелочных участках устраиваются сплошные рельсовые цепи, то имеет определенный смысл в схеме фиксации прибытия поездов отказаться от применения изолированных рельсов и магнитных педалей (там, где они имеются) и перейти на схему, применяемую при электрической централизации. При вступлении поезда на участок приближения ПЧП возбуждается обратный повторитель ОПЧП. Если поезд отправлен по блокировке (замкнут контакт ЧПО) и входной светофор открыт (замкнуты контакты ЧЛБС или ЧПРУ), то после вступления поезда на первую изолированную секцию ЧП возбудится реле ПВ и через собственный контакт 21 встанет на самоблокировку. Когда поезд будет находиться на участке ЧСП и при этом полностью освободит участки ПЧП, ЧП по цепи 41 ЧПО, 21 ПВ и далее, возбудится реле П. Реле П встанет на самоблокировку и останется под током до размыкания контакта 41 ЧПО, что произойдет после дачи блок-сигнала «прибытие».
Алгоритм функционирования системы УКП СО и увязка с полуавтоматической блокировкой
Система УКП СО, на которую имеется сертификат соответствия требованиям безопасности движения, предназначена для решения проблем контроля свободности перегона и автоматического контроля прибытия поезда на станцию в полном составе.
Принцип действия УКП СО основан на подсчете количества осей состава, выходящего со станции на перегон, последующего подсчета осей поезда, прибывающего на соседнюю станцию этого же перегона, и сравнении полученных результатов. Если результаты счета осей равны между собой, то формируется сигнал свободности перегона, и в результате следующий поезд может быть отправлен на данный перегон.
Рассмотрим алгоритм функционирования и принцип действия УКП СО.
Функциональная схема устройств УКП СО приведена на рис. 1. В верхней ее части в условном виде показано последовательное движение поезда от станции А к станции Б. Вертикальными стрелками отмечено функциональное положение головы или хвоста поезда (первой или последней оси состава), вызывающее те или иные изменения в работе приборов УКП СО.
Рис. 1. Функциональная схема устройств УКП СО
Устройства УКП СО содержат: счетные пункты СП1 ст. А и СП2 ст. Б с путевыми датчиками ПД и датчиками занятости участка пути ДЗП; станционный решающий прибор СРП с контрольно-путевым реле (реле свободности перегона) КП, расположенный на ст. Б; линейную цепь ЛЦ, соединяющую между собой СП1 и СРП и линию связи ЛС между СП2 и СРП. Аппаратура СП1 и СП2 располагается в релейных шкафах входных светофоров (при наличии свободных мест_ или в дополнительно устанавливаемых шкафах. Датчики ДЗП ст. А и Б предназначены для контроля свободности участков ИП и АП станций. Схема ДЗП приведена на рис. 5.1. Здесь обмотка реле П включена через последовательно соединенные фронтовые контакты путевых реле участков АП и ИП. Свободность одновременно обоих участков пути, когда реле П находится под током, соответствует включенному состоянию ДЗП. Занятие любого одного или одновременно обоих участков - АП или ИП, когда реле П обесточивается, соответствует выключенному состоянию ДЗП. Линейная цепь ЛЦ представляет собой воздушную или кабельную перегонную линию связи между станциями А и Б.В качестве ЛЦ может использоваться также и выделенный ВЧ-канал. Линия связи ЛС обычно кабельная, соединяет пост ЭЦ со шкафом входного светофора. Аппаратура СП1, СП2 и СРП содержит цифровые индикаторы «Число осей», отображающие цифровую или буквенно-символьную информацию о режимах функционирования системы. Реле КП является исполнительным выходным органом системы; оно возбуждается после проверки системой цикла операций свободности перегона и работоспособности устройств и удерживается под током при получении СРП одинаковой информации от СП1 и СП Его контакты введены в цепи увязки с устройствами ПАБ. Информация от СП1 и СП2 передается в СРП непрерывно, циклическим способом. СРП работает в режиме постоянного сравнения поступающей от них информации.
