Курсовая работа по дисциплине «Станционные системы автоматики и телемеханики» для СамГУПС, пример оформления



Курсовая работа

по дисциплине: «СТАНЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ

И ТЕЛЕМЕХАНИКИ»

Оглавление

Введение.. 3

1 Построение схематического плана станции. Расчет ординат стрелок, светофоров.. 4

1.1 Исходные данные. 4

1.2 Характеристика станции по эксплуатационной работе. 4

1.3 Порядок разделения станции на изолированные участки. 5

1.4 Нумерация стрелок, приемо-отправочных путей, стрелочных путевых секций, участков. 6

1.5 Осигнализование и нумерация светофоров на станции. 6

1.6 Порядок расчета ординат стрелок, сигналов, изолирующих стыков и предельных столбиков. 7

2 Маршрутизация передвижений по станции.. 9

3 двухниточный план станции.. 13

4 Построение и расчет кабельной сети.. 15

4.1 Общие положения. 15

4.2 Кабельная сеть стрелок. 16

4.3 Кабельная сеть сигналов. 16

4.4 Кабельная сеть рельсовых цепей. 17

4.5 Определение длины кабеля. 17

5 Станционные рельсовые цепи.. 21

6 Типы постовых устройств, схема расстановки блоков электрической централизации.. 24

7 Расчет источников питания электрической централизации.. 28

Заключение.. 35

Список использованных источников.. 36

 

Введение

 

Станции играют важную роль в организации работы на железнодорожном транспорте. В соответствии с требованиями правил технической эксплуатации (ПТЭ) станции должны обеспечивать: прием, скрещивания, обгон и отправления поездов, осуществлять маневровую работу и технические операции с поездами. Осуществление данных функций возлагается на технические средства электрической централизации стрелок и сигналов.

Среди устройств железнодорожной автоматики и телемеханики системы управления объектами на станциях играют важнейшую роль. Скорость обработки поездов на станциях решающим образом определяет пропускную способность железных дорог. Безопасность движения поездов в целом во многом зависит от безопасности передвижений на станции. Эти передвижения имеют особенности — движение поездов по стрелочным переводам, одновременность передвижений и наличие двух разных типов передвижений (поездных и маневровых).

Обеспечение высокой пропускной и провозной способности, безопасности движения поездов на железнодорожных линиях, увеличение перерабатывающей способности станций, а также повышение производительности и улучшения условий труда железнодорожников используют средства автоматики и телемеханики.

В данной выпускной квалификационной работе рассматриваются принципы построения схематического и двухниточного планов станции, кабельных сетей стрелок, сигналов, питающих и релейных трансформаторов. Приведен расчет источников электропитания станционных и напольных устройств, рассмотрены типы применяемых на станции рельсовых цепей.

1 Построение схематического плана станции. Расчет ординат стрелок, светофоров

 

1.1 Исходные данные

 

  1. Горловина станции имеет минимальную длину приемо-отправочного пути 1250 метров.
  2. Станция оборудована автономной тягой.
  3. Тип рельсов на станции применяется: Р65 по главным и по боковым путям.
  4. Ширина междупутий: 5,3 метров.
  5. Марка стрелок: 1/11 по главным путям, 1/9 по боковым путям.
  6. Горловина – левая (четная).
  7. Маршрут приема на 5 путь.
  8. Данная станция имеет два главных пути, для безостановочного пропуска поездов. Остальные пути служат для приема и отправления поездов, а также для маневровой работы.

 

1.2 Характеристика станции по эксплуатационной работе

 

Станция предназначена для выполнения операций по приему, отправлению поездов пассажирского и грузового назначения и осуществлению маневров.

Станция расположена на двухпутном участке железной дороги. Прилегающие к данной станции перегоны оборудованы автоблокировкой. Путевое развитие станции включает 9 приемо — отправочных путей, 4 из которых предназначены для безостановочного пропуска, 35 стрелок.

Движение поездов по всем путям может как в четном так и в нечетном направлениях. Для приема поездов в четном направлении с перегона от станции «Б» установлены основной Ч и дополнительный ЧД входные светофоры. Аналогично для приема поездов в нечетном направлении со станции «В» установлены входные светофоры Н и НД. Для управления входными светофорами у каждого светофора установлены релейные и батарейные шкафы для размещения 7 аккумуляторов.

Отправление поездов со станции осуществляется по разрешающим показаниям выходных светофоров. С приемо — отправочных путей в четном направлении установлено 4 мачтовых и 5 карликовых светофоров, в нечетном направлении установлено 4 мачтовых и 5 карликовых светофоров. В горловинах станции также могут производиться маневровые передвижения. Для этой цели выходные светофоры совмещены с маневровыми, а также для осуществления маневровой работы на станции установлено 21 маневровых светофоров.

 

1.3 Порядок разделения станции на изолированные участки

 

Разбивка станции на изолированные участки производится по следующему алгоритму:

1) станция отделяется от перегона; производится выделение рельсовых цепей главных и приемо-отправочных путей;

2) расстанавливаются изолирующие стыки для  выделения бесстрелочных участков пути за входными светофорами, а также участки пути в корытах для производства маневровых перелокаций;

3) производится выделение нецентрализованной зоны (тупиковые и подъездные пути);

4) на входе в зону централизации с подъездных путей производится выделение короткой рельсовой цепи не более 25 метров для осуществления контроля состояния занятости участков приближения к маневровым светофорам;

5) рассматривается возможность одновременного параллельного передвижения маневровых и поездных маршрутов;

6) производится анализ полученных разветвленных рельсовых цепей: для тональных рельсовых цепей число включаемых в одну изолированную секцию стрелок не имеет значения, однако производится дополнительная проверка на соответствие требования предыдущего пункта, также при производимом анализе проверяется возможность ликвидации негабаритных изолирующих стыков и отсутствие стыков на прямому ходу на главных путях

 

1.4 Нумерация стрелок, приемо-отправочных путей, стрелочных путевых секций, участков

 

Стрелки нумеруются нечетными и четными числами в зависимости от горловины станции – четная или нечетная. Нумерация стрелок съездов и стрелочных улиц производится возрастающими числами. Нумерация главных путей станции производится исходя из его продолжения перегонных путей, т.е четный путь нумеруется II, нечетный I. Стрелочные путевые секции обозначаются по номерам последних стрелок, входящих в данную секцию, например, 2СП, 4-6СП и т.д. Бесстрелочные путевые участки за входными светофорами, обозначаются НП (ЧП) и НДП (ЧДП).

 

1.5 Осигнализование и нумерация светофоров на станции

 

Станционные светофоры по назначению согласно правилам по технической эксплуатации железных дорог [3] подразделяются на входные, выходные, маршрутные, маневровые, заградительные, повторительные, въездные, выездные, технологические. По конструкции различают мачтовые и карликовые. Допускается совмещение основных функций по назначению светофоров, например – выходные светофоры совмещены с маневровыми. В основном все светофоры устанавливаются справа от пути по направлению движения поездов, с разрешения владельца инфраструктуры при отсутствии габарита допускается установка входных с неправильного пути и заградительных слева от оси пути по направлению движения.

Начало осигнализования станции производится с расстановки входных светофоров как по правильному пути так и по неправильному. На электрифицированных участках входные светофоры устанавливаются на расстоянии не менее 300 метров от остряка первого противошерстного или предельного столбика первого пошерстного стрелочного перевода до разъединителя контактной сети, отделяющего контактную сеть перегона от контактной сети станции.

Установка выходных светофоров производится с каждого отправочного пути в соответствии с полезной длиной данного пути. На главных путях и путях безостановочного пропуска поездов, выходные светофоры по конструкции мачтовые, также на боковых крайних путях подверженных снегозаносам устанавливаются выходные светофоры мачтового исполнения, для остальных отправочных путей выходные светофоры карликового исполнения.

Для осуществления маневровой работы в горловинах станции производится установка маневровых светофоров карликового исполнения. На выходе из нецентрализованной зоны маневровые светофоры применяются мачтового исполнения. В соответствии с требованиями  [4] маневровые светофоры из тупиков и подъездных путей применятся с красным светофильтром запрещающего показания.

Сигнальные показания всех светофоров должны строго соответствовать действующей Инструкции по сигнализации на железнодорожном транспорте Российской Федерации и руководящими указаниями по применению светофорной сигнализации РУ-55-2012.

 

1.6 Порядок расчета ординат стрелок, сигналов, изолирующих стыков и предельных столбиков

 

Ордината представляет собой расстояние выраженное в метрах от оси станции (пассажирского здания) до объекта станции.

На схематическом плане производится расстановка  ординат стрелочных переводов, светофоров и изолирующих изостыков

Расчет ординат производится сначала определения границ приемо-отправочного пассажирского пути. Для станций поперечного и продольного типа это расстояние рассчитывается как половина полезной длины приемо-отправочного пути.

Входные светофоры на электрифицированных участках устанавливаются перед воздушным промежутком контактной сети или же на расстоянии 300 м от первого стрелочного перевода (остряков пошерстного направления или предельного столбика противошерстного направления). Входные светофоры по неправильному пути устанавливают в основном на одинаковой ординате с основным входным светофором.

Установка выходных светофоров производится с каждого отправочного пути впереди места, предназначенного для остановки локомотива. Места установки светофоров зависят от расстояния до стрелок (расстояние L). Расстояние L определяют исходя из ширины междупутья, радиуса кривой, марки крестовины и конструкции светофора. Полезная длина приёмоотправочных путей определяется от выходного светофора одной горловины до стыков противоположной горловины.

В соответствии с таблицами эпюр стрелочных переводов определяются ординаты стрелок и светофоров в зависимости от их взаиморасположения. Расчет ординат в следующей горловине осуществляется через самый короткий приемо-отправочный путь для приема грузовых поездов, полезная длина которого должна быть строго определена ТРА станции– 1250 метров.

2 Маршрутизация передвижений по станции

 

В курсовом проекте по схематическому плану станции составлены следующие таблицы, определяющие взаимозависимости маршрутов, стрелок и светофоров:

1) таблица основных поездных маршрутов;

2) таблица маневровых маршрутов.

В таблицах поездных и маневровых маршрутов указываются все основные и вариантные маршруты, причём в перечне маршрутов основные маршруты указываются первыми. Основным маршрутом называют кратчайший путь следования подвижного состава по станции, имеющий наименьшее число враждебных маршрутов и допускающий наибольшую скорость передвижения.

Вариантные маршруты имеют начало и конец, совпадающий с основным, но отличаются от основного маршрута положением стрелок. Основные и вариантные маршруты приводятся в отдельных таблицах.

Таблицы основных поездных маршрутов составляются для всей станции. В таблицах приводится положение всех ходовых и охранных стрелок, подлежащих замыканию при установке данного маршрута. Таблицу маневровых маршрутов целесообразно составлять для горловин станции. В этой таблице допустимо указание только тех стрелок, которые определяют направление маршрута.

Схематический план станции и таблицы зависимостей маршрутов, стрелок и светофоров являются основополагающими документами, которые служат базой для проектирования и эксплуатации системы ЭЦ. Зависимости основных поездных представлены в таблице 2.1. Зависимости маневровых маршрутов представлены в таблице 2.2.

 

 

 

Таблица 2.1 – Основные поездные маршруты

 

Направление Номер

марш —

рута

Наимено — вание маршрута Литер светоф. Стрелки
2/

4

6/

8

10/12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34/

36

Станция “В” 2ПП Прием 1 На 1П Ч   + +                    
2 На 3П Ч   +                  
3 На 5П Ч   + +                
4 На 7П Ч   + + +       +      
5 На 9П Ч   + + +            
6 На 2П Ч   + +         +            
7 На 4П Ч   + +                  
8 На 6П Ч   + +         +        
9 На 8П Ч   + +         + +        
1УП Прием 10 На 1П ЧД + + + +                    
11 На 3П ЧД + + +                  
12 На 5П ЧД + + + +                
13 На 7П ЧД + + + + +       +      
14 На 9П ЧД + + + + +            
15 На 2П ЧД + +         +            
16 На 4П ЧД + +                  
17 На 6П ЧД + +         +        
18 На 8П ЧД + +         + +        
2ПП Отправление 19 С 1П за Ч Н1   + +                    
20 С 3П за Ч Н3   +                  
21 С 5П за Ч Н5   + +                
22 С 7П за Ч Н7   + + +       +      
23 С 9П за Ч Н9   + + +            
24 С 2П за Ч Н2   + +         +            
25 С 4П за Ч Н4   + +                  
26 С 6П за Ч Н6   + +         +        
27 С 8П за Ч Н8   + +         + +        
1УП Отправление 28 С 1П за ЧД Н1 + + + +                    
29 С 3П за ЧД Н3 + + +                  
30 С 5П за ЧД Н5 + + + +                
31 С 7П за ЧД Н7 + + + + +       +      
32 С 9П за ЧД Н9 + + + + +            
33 С 2П за ЧД Н2 + +         +            
34 С 4П за ЧД Н4 + +                  
35 С 6П за ЧД Н6 + +         +        
36 С 8П за ЧД Н8 + +         + +        

 

 

Таблица 2.2 – Вариантные поездные маршруты

 

Направление Номер

марш —

рута

Наимено — вание маршрута Литер светоф. Стрелки
Станция “В” 1УП Прием 1 На 1П ЧД +2/4, -6/8, -10/12
2 На 3П ЧД +2/4, -6/8, -10/12
3 На 5П ЧД +2/4, -6/8, -10/12
4 На 7П ЧД +2/4, -6/8, -10/12
5 На 9П ЧД +2/4, -6/8, -10/12
Отправление 6 С 1П за Ч Н1 +2/4, -6/8, -10/12
7 С 3П за Ч Н3 +2/4, -6/8, -10/12
8 С 5П за Ч Н5 +2/4, -6/8, -10/12
9 С 7П за Ч Н7 +2/4, -6/8, -10/12
10 С 9П за Ч Н9 +2/4, -6/8, -10/12

Таблица 2.3 – Маневровые маршруты

 

1 М2 За светофор М8 +2/4
2   До светофора М14 -2/4, +6/8
3   До светофора М26 -2/4, -6/8
4 М4 До светофора М14 +6/8
5   До светофора М26 -6/8
6 М6 До светофора М18 -30
7   До светофора М24 +30
8 М8 За светофор М2 +2/4
9 М10 До светофора М26 +10/12
10   До светофора М14 -10/12
11 М12 За светофор М10 +6/8
12   За светофор М4 -6/8, +2/4
13   За светофор М2 -6/8, -2/4
14 М14 На 1 путь +14
15   На 3 путь -14
16   На 5 путь -14
17   На 7 путь -14
18   На 9 путь -14
19 М16 За светофор М4 +2/4
20   За светофор М2 -2/4
21 М18 До светофора М24 -32
22 М20 За светофор М22 -34/36
23   До светофора М24 +34/36
24 М22 За светофор М20 +34/36
25 М24 На 7 путь +28
26   На 9 путь -28

 

Окончание таблицы 2.3

 

27 М26 На 2 путь +22
28   На 4 путь -22
29   На 6 путь -22
30   На 8 путь -22
31 Н2 До светофора М12 +22
32 Н4 До светофора М12 -22
33 Н6 До светофора М12 -22
34 Н8 До светофора М12 -22
35 Н1 До светофора М16 +14
36 Н3 До светофора М16 -14
37 Н5 До светофора М16 -14
38 Н7 До светофора М16 -20, -14, +28
39 Н9 До светофора М16 -20, -14, -28

 

3 двухниточный план станции

 

На основании схематического плана станции составлен двухниточный план станции и представлен на 3 листе графической части. Он является полной схемой изоляции станционных путей и стрелок. На двухниточном плане станции произведена расстановка стыков для выделения приемо-отправочных путей, стрелочных секции и бесстрелочных участков в горловине станции, а так же для надежной изоляции стрелочных переводов. Внутри каждого стрелочного перевода устанавливают дополнительные изолирующие стыки, необходимость установки которых обусловлена защитой от короткого замыкания рельсовых нитей элементами стрелочного перевода. Изоляция элементов станции выполнена с применением метода замкнутых контуров. Контроль обтекания током ответвлений осуществляется установкой на каждом из них путевых реле.

Изолированные стыки на стрелочном переводе между остряком и крестовиной в разветвленных рельсовых цепях устанавливаются на ответвлении от кодируемого направления. По условию работы АЛС разрешается установка дополнительных изолирующих стыков на стрелочных переводах по главному пути, но не более чем на одной стрелке по каждому направлению движения и со специальным расположением стрелочных соединителей для непрерывного восприятия тока АЛС при переходе через изолирующие стыки.

Трансформаторные ящики устанавливаются у изолирующего стыка и, для удобства обслуживания, со стороны поля. В главном междупутье аппаратура не располагается. Стрелочные электроприводы также устанавливаются со стороны поля.

В условных обозначениях на двухниточном плане станции указываются:

  • стрелочные секции и пути;
  • стрелочные электроприводы и светофоры с указанием цвета сигнальных огней;
  • пассажирское здание и пост ЭЦ;
  • релейные и батарейные шкафы с указанием количества аккумуляторов;
  • стрелочные соединители;
  • питающие, релейные и кодируемые концы рельсовых цепей;
  • путевые трансформаторные ящики;
  • разветвительные кабельные муфты;
  • основные трассы кабелей СЦБ;
  • высоковольтные линии автоблокировки.

4 Построение и расчет кабельной сети

 

4.1 Общие положения

 

При проектировании кабельных сетей учитываются требования [5]. Кабельные сети путевых устройств СЦБ электрической централизации предназначены для выполнения соединений жилами кабеля между собой и постом ЭЦ напольных объектов централизации: светофоров, стрелок, приборов рельсовых цепей, релейных шкафов и т.д.

Провода стрелочных приводов, светофоров, а также релейных и питающих трансформаторов рельсовых цепей, должны проектироваться в разных кабелях. Допускается проектирование различных по назначению цепей водном кабеле при условии отличимости частоты сигнального тока. В целях исключения появления наводки в релейных проводах рельсовых цепей и  как следствие ложной свободности изолированного участка запрещается в одном кабеле прокладывать релейные и питающие концы рельсовых цепей. В процессе разработки кабельных сетей необходимо минимизировать количество применяемых кабелей.

Проектирование кабельных сетей производится по двухниточному плану, на котором распложены светофоры, стрелочные приводы, аппаратура рельсовых цепей, указаны ординаты их расположения относительно поста электрической централизации.

В соответствии с планом станции однотипные объекты группируются и определяются места расположения разветвительных муфт. В целях экономии расходных материалов в процессе группировки объектов тщательно выбирать место установки разветвительной муфты, в целях исключения возврата кабеля в сторону поста.

В целях уменьшения числа кабелей в одной траншее групповые кабели объединяются через разветвительные муфты.

От групповой муфты к каждому напольному объекту производится прокладка отдельного кабеля. При расстоянии менее 15 метров допускается последовательная группировка нескольких объектов. В кабельных сетях питающих и релейных трансформаторов количество последовательно обвязываемых приборов зависит от числа свободных клеммных зажимов расположенных в трансформаторных ящиках.

В данном проекте используется кабель марки СБЗПу с медными жилами, полиэтиленовой изоляцией, поясной изоляцией из полиэтилентерефтальной, полиамидной, полиэтиленовой ленты, с утолщенной полиэтиленовой оболочкой и гидрофобным заполнением сердечника. Данный кабель отлично подходит для условий агрессивной среды при повышенной влажности.

Схемы кабельных сетей приведены в приложении Б.

 

4.2 Кабельная сеть стрелок

 

Кабельная сеть стрелок включает следующие цепи:

а) управления и контроля положения стрелок;

б) электрообогрев стрелочных приводов;

в) управления автоматической очисткой стрелок от снега.

Определение числа жил к приводу СП – 6 с двигателем переменного тока производится по указанию ГТСС. Количество проводов между приводами спаренных стрелок равно 9.

При однопрограммном управлении для включения ЭПК к каждому стрелочному приводу прокладывается два провода один прямой, один обратный. В групповом кабеле до разветвительной муфты прокладывается один общий обратный провод.

 

4.3 Кабельная сеть сигналов

 

Кабельная сеть светофоров включает следующие цепи: входных, маршрутных и маневровых светофоров, релейных шкафов выходных светофоров. Количество проводов к светофору зависит от типа светофора, наличия пригласительного сигнала, удаленности от поста ЭЦ. Предел управления светофорами от поста ЭЦ из-за влияния емкости жил кабеля ограничено до 3 км (по кабелю). Дублирование жил в проводах к сигнальным трансформаторам не производится.

 

4.4 Кабельная сеть рельсовых цепей

 

Кабельная сеть РЦ разделяется на питающие и релейные. Кабельную сеть релейных трансформаторов не разрешается совмещать с другими кабельными сетями. Предельная длина кабеля без дублирования жил проводов между путевыми реле и трансформаторами составляет 1,5 км при электротяге постоянного тока и 3км при электротяге переменного тока.

 

4.5 Определение длины кабеля

 

Определение длины кабеля от поста ЭЦ до разветвительной муфты или напольного объекта производится по формуле:

 

,                             (4.1)

 

где  – расстояние от оси поста ЭЦ до разветвительной муфты или объекта централизации по ординатам, указанным на плане станции;

– переход под путями (6м-путь и междупутье, n-количество пересекаемых путей);

– длина кабеля под ввод поста ЭЦ;

1,5 – подъем кабеля со дна траншеи;

1 – запас кабеля на случай переразделки.

Расчет длины светофорных кабелей

На основании ординат светофоров, по формуле 4.1 рассчитываем длину кабеля до каждого светофора четной горловины станции. Также рассчитываем расстояние муфт от поста ЭЦ. Определяем количество жил кабеля.

Муфта С-2=900м

М-2=1255м

М-4=1224м

М-6=1240м

М-10=1150м

М-8=1205м.

М-12=1020м

М-14;М-16=1005м.

Муфта С-4=700м

М-18=895м

М-20=890м

М-22=835м

М-24=810м.

Муфта С-6=600м

Н-9=720м

Н-7=700м

Н-5=842м

Н-3=920м

Н-I=925м.

Муфта С-8=500м

М-26=760м

М-28=695м

Н-4=615м

Н-6=550м

Н-8=560м

Расчет длины стрелочных кабелей

Далее рассчитываем длину кабелей стрелок четной горловины и составляем кабельный план.

Муфта СТ-2=800м

Стрелка 32=920м

Стрелка 30=1240м

Стрелка 36=920м

Стрелка 34=860м

Муфта СТ-4=700м

Стрелка 14=1015м

Стрелка 16=925м

Стрелка 18=895м

Стрелка 20=755м

Стрелка 28=780м

Муфта СТ-6=530м

Стрелка 26=560м

Стрелка 24=675м

Стрелка 22=735м

Стрелка 10=1035м

Стрелка 12=970м

Стрелка 6=1160м

Стрелка 8=975м

Стрелка 2=1245м

Стрелка 4=1170м

Муфта СТ-5-728м.

Стр31=784м

Стр27=810м

Стр23=801м

Стр19=885м

Стр17=928м

Муфта СТ-3=993м.

Стр 13=977м

Стр11=985м

Стр9=1074м

Стр7=1053м

Стр5=1034м

Стр3=1093м

Стр1=1136м

Муфта СТ-1=900м

Стр15=899м

Стр21=881м

Стр25=826м

Стр29=782м

Стр33=716м

 

 

 

5 Станционные рельсовые цепи

 

Основным типом станционных  рельсовых  цепей, применяемых  при автономной  тяге, являются  фазочувствительные  рельсовые  цепи  переменного тока  частотой 25 гц  с  путевым  реле  ДСШ-16.

Короткое замыкание изолирующих стыков между смежными рельсовыми цепями  контролируется чередованием  мгновенных  полярностей  напряжений  на  стыках  этих  рельсовых цепей.

Для бездроссельных рельсовых цепей на поле в трансформаторном ящике  устанавливается трансформатор ИТ типа ПРТ-А с коэффициентом трансформации
n=15,7, автоматический выключатель типа АВМ-5, регулируемый резистор номиналом 1,1 Ом и устройство защиты от перенапряжения типа УЗП1-500-0,26.

Первичные  обмотки  трансформаторов  включены  раздельно. На  первичную обмотку  трансформатора  ПТ  подается  напряжение 220 В  частотой 25гц соответствующего  луча  питания  путевых  элементов  рельсовых  цепей. На первичную обмотку трансформатора ПКТ подается напряжение 220 В, 50 гц через контакты кодово — включающих и трансмиттерных реле.

Рельсовая цепь регулируется изменением напряжения на вторичной обмотке трансформатора  ПКТ. На  релейном  конце  для бездроссельных рельсовых цепей в  трансформаторном ящике  включается  трансформатор  ИТ  типа  ПРТ-А  с  коэффициентом  трансформации  n =15,7. На посту ЭЦ на релейном конце включается путевое реле ДСШ-16. Для защиты путевого реле от перенапряжений между путевым элементом реле и трансформатора ИТ включается защитный блок ЗБ-ДСШ. Кроме того на  посту ЭЦ включается контакт трансмиттерного реле РТ, через который подаются коды АЛС  в  рельсовую  цепь  подключением  через  фронтовой  контакт  вторичной обмотки  кодового  трансформатора. Ток  АЛС  на  релейном  конце  регулируется  изменением  напряжения  на вторичной обмотке трансформатора К. При одновременной посылке кодовых сигналов АЛС с питающего и релейного концов на приемо — отправочных путях трансмиттерные реле, посылающие кодовые сигналы, должны быть подключены к трансформаторам разного типа (КПТШ-715, КПТШ-515) для  возбуждения  путевого  реле  после освобождения рельсовой цепи. Схема питающего конца разветвленной рельсовой цепи  идентична  схеме  питания  неразветвленной  рельсовой  цепи. Отличие  схем релейных концов заключается в наличии в трансформаторном ящике на каждом релейном  конце  резистора 1,1 Ом 10А  последовательно  с  вторичной  обмоткой трансформатора  ИТ. С помощью  этих  резисторов регулируются  напряжения  на путевых реле АСП, БСП, ВСП. Для нормальной в рельсовую цепь не включается. более 3 путевых реле, разница длин ответвлений, в которые включаются путевые реле, не должна превышать 200 м.

Для защиты рельсовых цепей частотой 25 Гц от влияния кодовых сигналов АЛС  частотой 50 Гц  необходимо  питание  всех  кодируемых  рельсовых  цепей объединить  в отдельный луч и подключить к отдельному преобразователю частоты с введением в схему луча питание фильтра, поглащающего гармоники 50 Гц.

Фильтр состоит из 2 реакторов РОБС-3А, конденсатора 10 мкф, 2 конденсаторов по 1 мкф. Включение  фильтра  контролируется  реле  ФЛ1 типа  ДСШ-16 параллельно  путевой  обмотки  которого  включается  ЗБ-ДСШ. Через  фронтовые контакты  ФЛ1 включается  повторитель  ПФЛ  фронтовые  контакты  которого имеются в схемах соответствующих кодово-включающих и трансмиттерных реле.

Питание  местных  элементов (МЭ) путевых  реле  ДСШ-16 и  путевых трансформаторов (ПТ) производятся  от  разных  преобразователей  ПН  и  ПП.

Преобразователи  ПН  питающие  МЭ  путевых  реле  и  ПП, питающие  ПТ, включаются  в  сеть  переменного  тока 220В 50гц  противофазно  для  создания сдвига фаз 900 между напряжениями на МЭ и ПТ.

К  преобразователям  ПМ  кроме  МЭ  реле  ДСШ-16  подключение  других цепей  запрещено. В  качестве  преобразователей  используются  преобразователь ПЧ50/25-300. Выходные напряжения переменного тока 25гц преобразователи ПМ и ПП должны быть сфазированы при помощи фазирующих устройств (ФУ3М). На входе преобразователей ПП устанавливается аварийное лучевое реле, которое  производит  отключение  преобразователя  при  коротком  замыкании  в одном из лучей питания рельсовой цепи.

Неисправности рельсовых цепей:

— обрыв основного и дублирующего соединителей;

— короткое замыкание изолирующих стыков ( и.с.);

— неисправность изолирующих элементов на разветвленных рельсовых цепях;

— неисправность аппаратуры рельсовых цепей;

— пониженное сопротивление баланса.

При обрыве  основного  и  дублирующего  соединителей  причина  ложной занятости  определяется  ампервольтметром  Ц-4380, Ц-4352 и  т. д.. При кодируемой  разветвленной  рельсовой  цепи  необходимо  снять  питание  с релейного или питающего концов.

При  коротком  замыкании  и.с. и  повреждение  изоляции  на  стрелочных секциях используется индикатор рельсовых цепей ИО-1.

При пониженном сопротивлении балласта необходимо предъявлять требования к работникам ПЧ по подрезке балласта и очистке его от минеральных удобрений.

Питающее  напряжение  на  ПТ  нормируется  и  должно  превышать  норму  в зависимости от длины рельсовой цепи и ее типа.

 

 

6 Типы постовых устройств, схема расстановки блоков электрической централизации

 

К постовым устройствам ЭЦ относятся аппараты управления, логические схемы (релейная аппаратура) и постовые кабельные сети.

Согласно [2] электрическая централизация проектируется, как правило, с маршрутным управлением. В отдельных случаях для станций с числом стрелок до 20 допускается проектирование ЭЦ с индивидуальным управлением стрелками и сигналами. Маршрутный способ управления должен резервироваться индивидуальным управлением стрелками и сигналами. На станциях с числом стрелок свыше 20 – применяются пульты-манипуляторы с выносным табло.

В соответствии и Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации [3] устройства ЭЦ должны обеспечивать: взаимное замыкание стрелок и светофоров; контроль взреза стрелки с одновременным закрытием светофора, ограждающего данный маршрут; контроль положения стрелки и занятости путей и стрелочных секций на аппарате управления; возможность маршрутного или раздельного управления стрелками и светофорами; осуществление маневровых передвижений по показаниям маневровых светофоров; передачу стрелок на местное управление. Устройства ЭЦ не должны допускать: открытие входного светофора при маршруте, установленном на занятый путь; перевод стрелки под подвижным составом; открытие светофоров, соответствующих данному маршруту, если стрелки не переведены в надлежащее положение; перевод входящей в маршрут стрелки или открытие светофора враждебного маршрута.

Все маршрутизированные передвижения должны осуществляться по разрешающим показаниям светофоров с замыканием стрелок.

Перечисленные выше действия, зависимости и условия выполняются электрическими схемами реализации логических зависимостей и алгоритмов. При построении этих схем в блочной централизации на каждой станции выявляются типовые объекты управления и контроля. К типовым объектам управления относятся: стрелки, входные, выходные, маршрутные и маневровые светофоры, изолированные участки пути. В зависимости от сигнализации выходных светофоров и местоположения маневровых различают несколько типов таких объектов. Для каждого объекта управления и контроля разработана электрическая схема, релейная аппаратура которой скомпонована в виде закрытого блока. Блоки по типовым схемам монтируют и проверяют правильность их монтажа на заводе-изготовителе. На месте строительства заводские блоки размещают на блочных стативах и в соответствии с местом объекта на плане станции. Путем штепсельных соединений включают полную схему централизации.

Блоки при БМРЦ расположены на стилизованном однониточном плане станции, на котором отмечены: нумерация и специализация приемо-отправочных путей; нумерация стрелок, стрелочные секции, участки пути; расставлены все основные изолирующие стыки; входные, выходные, маневровые светофоры; расставлены сигнальные кнопки поездных и маневровых сигналов.

Блоки наборной группы разработаны по типичным схемным узлам. В наборной группе используются следующие типовые блоки:

НПМ — для управления входными, выходными и маршрутными светофорами; может использоваться для маневрового светофора с участка пути за входным светофором, а также для конечной поездной кнопки;

HMI — блок управления одиночным маневровым светофором, расположенным на границе двух стрелочных изолированных участков; применяется также для вариантной кнопки;

НМIД — дополнительный блок на шесть блоков HMI; содержит шесть кнопочных реле — повторителей кнопок пульта управления;

НМIIП — блок управления маневровым светофором, разрешающим передвижение из нецентрализованной зоны, а также для одного из двух маневровых светофоров с участка пути или для одного из двух светофоров в створе;

НМIIАП — то же для второго светофора с участка пути или светофоров в створе; применяется совместно с блоком НМПП;

НСО х 2 — блок управления двумя одиночными стрелками;

НСС — блок управления спаренными стрелками;

НН — блок направления, фиксирующий вид и направление задаваемых маршрутов;

НПС — блок, управляющий последовательным переводом стрелок при магистральном питании; содержит три комплекта управляющей аппаратуры;

БДШ-20 — блок для включения угловых кнопочных реле в блоках НСС, содержит схемы диодной развязки.

Схемы исполнительной группы БМРЦ предназначены для установки, замыкания, размыкания и искусственной разделки маршрутов с проверкой условий безопасности движения поездов. В исполнительной группе используются следующие блоки: Вх и ВхД — основной и дополнительный блоки входного светофора с центральным питанием ламп разрешающих сигнальных показаний; при новом проектировании не применяются;

BI — блок выходного светофора, совмещенного с маневровым, при трехзначной сигнализации;

BII — блок выходного светофора на два направления при трехзначной сигнализации; используется также для выходного светофора с главного пути при наличии вариантных маршрутов;

ВД — дополнительный к блокам BI—ВII; применяется также для управления       входным светофором при местном питании ламп;

П — блок контроля состояния и отсутствия враждебных маршрутов на приемоотправочном пути;

СП — блок контроля состояния, замыкания и размыкания стрелочной секции;

УП — блок контроля состояния, замыкания и размыкания бесстрелочной секции (участка пути в горловине станции);

С — блок контроля положения стрелки;

ПС — пусковой стрелочный блок; предназначен для управления и контроля двумя (одиночными или спаренными) стрелками;

MI — блок одиночного маневрового светофора, расположенного на границе двух стрелочных изолированных участков;

МII — блок маневрового светофора, расположенного в створе (на одной ординате) со светофором встречного направления; применяется также для светофора из нецентрализованной зоны;

MIII — блок маневрового светофора с участка пути в горловине станции, а также маневрового светофора со специализированного приемо-отправочного пути;

ОП — блок включения ограждения станционного пути;

ПП — блок управления поездным светофором на промышленном транспорте, где допускаются поездные передвижения вагонами вперед.

Блоки БМВШ (блок малогабаритный выдержки времени со штепсельным креплением) изготовляются в корпусе реле НМШ, устанавливается 4 блока на станцию:

— ОСБ — отмена стабилитронный блок с выдержкой времени 6с.

— МСБ – маневровый стабилитронный блок с выдержкой времени 60 с.

— ПСБ — поездной стабилитронный блок с выдержкой времени     180 с. Применяется при отмене поездного маршрута при занятом участке приближения.

— ИСБ — искусственного размыкания стабилитронный блок с выдержкой времени 180с.

 

 

7 Расчет источников питания электрической централизации

 

При наличии на станции двух независимых надежных источников энергии предусматривается безбатарейная система электропитания. В связи с сокращением количества малодеятельных железнодорожных линий и интенсивным развитием техники на магистральных будем рассматривать именно эту систему питания.

При безбатарейной системе применяется на станции контрольная аккумуляторная батарея для резервирования питания ЭЦ, а также аккумуляторные батареи в батарейных шкафах или колодцах для резервирования питания входных светофоров.

Расчет сводится к определению емкости и типа указанных батарей, а также мощности, потребляемой электрической централизацией от систем энергоснабжения.

От контрольной батареи при выключении переменного тока кратковременно получают питание релейная аппаратура ЭЦ, контрольные лампочки входных светофоров, участков приближения и удаления на табло, а также аварийное освещение. Исходя из этого, емкость контрольной батареи должна быть

 

Qk=(I3×n3+In3×nn3+Iи×nи+In×nn)tp+In×nn×tn+Iу(nk×tp+nпр×tпр+nуп×tуп)+Iл×nл×tp,           (7.1)

 

где I3= 0,03 А – ток, потребляемый замыкающим или маршрутным реле;

n3  – число замыкающих и маршрутных реле;

In3 = 0,03 А – ток, потребляемый повторителем замыкающего реле;

nn3 – число повторителей замыкающих реле;

= 0,035 А – ток, потребляемый исключающим реле;

– количество исключающих реле;

tp – расчетный период, в течение которого выключен переменный ток;

In = 0,015 А – ток, потребляемый каждым из прочих реле;

nn – количество прочих реле, принимается равным 30-40 на каждые 50 стрелок;

tn – время нахождения под током прочих реле;

= 0,035 А – ток, потребляемый одной лампочкой табло;

nk  – число контрольных лампочек красного огня входных светофоров;

nпр – число контрольных лампочек пригласительного огня входных светофоров;

nуп – число контрольных лампочек участков приближения и удаления, которые могут гореть одновременно;

tуп – время горения лампочек приближения и удаления;

 – ток, потребляемый лампой аварийного освещения, А;

– число ламп аварийного освещения.

Для проектируемой станции емкость контрольной батареи составляет:

Qk=(0,03×31+0,03×62+0,035×16+0,015×30)12+0,015×30×12+0,035(4×12+4×6+8×12)+1,04×2×12 = 82 А*ч   

Время горения контрольных лампочек пригласительного огня:

,                                                 ( 7.2 )

где Р – число устанавливаемых маршрутов приема за расчетный период. При межпоездном интервале не менее 6 минут, число устанавливаемых маршрутов приема за расчетный период принимается 72, tпр при этом равно 6 часов.

Для аварийного освещения используют лампочки мощностью 25 Вт. Аварийное освещение необходимо в аппаратной, релейной, аккумуляторной, в комнате дежурного электромеханика и может устраиваться в других помещениях. Номинальное напряжение контрольной батареи 24 В. При наличии двух лам аварийного освещения потребляемый ток составит 1,04 А.

Максимальный разрядный ток, который может потребляться от контрольной батареи

Iк макс=I3×n3+In3×nn3+In×nn+Iу(nk+nпр+nуп)+Iл×nл                      ( 7.3 )

 

По необходимому разрядному току и емкости выбирается соответствующий тип аккумуляторов.

Определим максимальный разрядный ток, который может потребляться от контрольной батареи:

Iк макс=0,03×n3+0,03×nn3+0,015×30+0,035(4+4+8)+Iл×2=4,95А

Число аккумуляторов в контрольной батарее определяется исходя из последовательного подключения их в батарее и напряжения одной банки аккумулятора, примерно равного 1,8 В.

При расчете емкости аккумуляторной батареи входного сигнала следует иметь в виду, что, независимо от системы питания станционных устройств, предусматривается резервирование питания ламп красного и лунно-белого огней выходного светофора и реле, контролирующих эти показания.

Емкость батареи

 

QВС=Ip×np×tp+Iлк×tp+Iлб×tлб,                                                     (7.4)

 

где Ip= 0,02 А – ток, потребляемый одним контрольным реле;

np= 2 – число контрольных реле, одновременно находящихся под током;

tp= 12 ч – время аварийного периода;

Iлк – ток, потребляемый лампой красного огня;

Iлб – ток, потребляемый лампой лунно-белого огня;

tлб – время горения лунно-белого огня.

Произведем расчет емкости батареи входного сигнала:

QВС=0,02×2×12+2,08×12+2,08×1,2 =50 А*ч

Следует учитывать, что длительность аварийного периода для входного светофора иная, чем для аварийного периода всей ЭЦ, т.к. прекращение питания светофора может быть следствием повреждения кабеля, ликвидация которого занимает много времени.

Разрядный ток, который может потребляться от аккумуляторной батареи

 

Iраз=Ip×np+Iлк+Iлб                                                                  (7.5)

 

Определим разрядный ток, который может потребляться от аккумуляторной батареи:

Iраз=0,02×2+2,08+2,08=4,21А

По необходимому разрядному току и емкости выбирается соответствующий тип аккумуляторов,  число этих аккумуляторов определяют аналогично числу банок контрольной батареи, но напряжение данной батареи должно составлять 12 В.

При расчете мощности, потребляемой электрической централизацией от систем энергоснабжения, нагрузка от различных видов устройств принимается по усредненным данным на основании расчетов, произведенных институтом «Гипротранссигналсвязь». Результаты расчета оформлены в таблице 7.1.

 

Таблица 7.1 Расчет мощности, потребляемой электрической централизацией от сети переменного тока

Нагрузка Измеритель Потребляемая мощность на измеритель кол-во измерителя Потребляемая мощность на систему
Вт Вар ВА  Вт  Вар  ВА
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Лампочки табло Стрелка 14 35 420 420
Контрольная цепь электроприводов -«- 5 4 6,4 35 150 120 192
Обогрев контактов автопереключателя -«- 45 22 50 35 1 350 660 1 500
Лампы светофоров Светофор 25 42 975 975
Рельсовые цепи Рельсовая цепь 66 53 84 42 2 574 2 067 3 276
Релейный шкаф входного светофора Шкаф 95 50 113 4 380 200 452
Выпрямители контрольной батареи ЗБВ-24/30 на станции до 40 стрелок (один выпрямитель) Пост ЭЦ 480 640 800 1 480 640 800
Выпрямитель безбатарейный 220/30 А стрелочный:
при хол. ходе; -«- 240 860 900 1 240 860 900
при переводе стрелок на станции до 80 стрелок -«- 3600 1760 4000 1 3 600 1 760 4 000

 

Продолжение таблицы 7.1

Выпрямитель батарейный ЗБВ-220/З стрелочный. -«- 500 870 1000 1 500 870 1 000
Потери в трансформаторах релейной панели I ТР-4 ТР при загрузке 50 % -«- 120 200 233 1 120 200 233
Нагрузка устройств связи -«- 3270 2735 4263 1 3 270 2 735 4 263
Нагрузка от устройств вентиляции, освещения и вспомогательного оборудования -«- 4150 1940 4581 1 4 150 1 940 4 581
Нагрузка от оборудования мастерской -«- 5600 2200 6017 1 5 600 2 200 6 017
ИТОГО 24 727 14 936 29 639
10 процентный резерв от полученного итога 27 200 16 430 32 603

 

Там, где отсутствует графа полной мощности на измеритель, определяется по формуле:

(7.6)

где Р – активная мощность,

Q – реактивная мощность.

Для рельсовых цепей частотой 25 Гц с реле ДСШ-16 дополнительно к видам нагрузки, взятым из прил. 3, рассчитываются и добавляются в табл. 7.1 потери в преобразователях панели ПЧ-50/25. Они определяются в процентах от нагрузки рельсовыми цепями. Активная мощность, потребляемая преобразователями, будет равна:

 

 Рпрр.ц. ×h ,                                                       (7.7)

 

где Рр.ц. – активная мощность, потребляемая рельсовыми цепями;

ή – коэффициент полезного действия преобразователя;

Полная мощность преобразователей:

 

,                                                                 (7.8)

 

где cosj – косинус угла сдвига фаз между током и напряжением;

Реактивная мощность преобразователей:

 

(7.9)

 

При нагрузке на преобразователи до 50 % принимают h равным 0,45 и cosj = 0,6; при нагрузке свыше 50 %, соответственно, h = 0,55 и cosj = 0,7. Потери в преобразователях равны, соответственно, разностям мощности преобразователей, полученной по формулам (7.7)–(7.9) и мощности, потребляемой рельсовыми цепями.

Активная мощность одного преобразователя равна:

Рпр=66 ×0,45 =29,7 Вт

Полная мощность одного преобразователя равна:

=49,5 ВА

Реактивная мощность одного преобразователя равна:

=39,6 вар

Все перечисленные выше нагрузки получают питание через изолирующий трансформатор ТС. Поэтому производится суммирование мощностей по столбцам табл. 7.1, по результату выбирается тип трансформатора ТС и по диаграммам определяют потери в трансформаторе. Значение потерь в трансформаторе ТС записывают в следующей строке таблицы.

Далее для станций, имеющих до 100 стрелок, можно принять нагрузку от устройств связи:

Рсв= 3270 Вт, Qсв= 2735 вар,

от устройств вентиляции, освещения и вспомогательного оборудования:

Росв = 4150 Вт, Qосв = 1940 вар,

от оборудования мастерской

Рм= 5600 Вт, Qм = 2200 вар.

 

Затем следует снова подвести итог с учетом потерь в трансформаторе ТС и последних перечисленных нагрузок. Окончательное значение мощности, потребляемой проектируемой системой ЭЦ от сети, определяется с учетом 10‑процентного резерва от полученного итога.

Вычисленное значение полной мощности, потребляемой постом ЭЦ составляет 32 кВА, что соответствует выбранному силовому трансформатору номинальной мощности 35 кВА.

 

 

Заключение

 

В данной расчетно-графической работе было были рассмотрены основные принципы и правила построения объекта электрической централизации, приведены правила проектирования схематического и двухниточного плана станции, разработаны кабельные сети стрелок, сигналов, питающих и релейных трансформаторов рельсовых цепей, произведен расчет источников электропитания. В результате разработанная станция согласно выданного задания оборудована устройствами электрической централизации стрелок и сигналов.

 

 

Нужна помощь
с дистанционным обучением?
Узнайте точную стоимость или получи консультацию по своему вопросу.