Структура устройств ЦАБ - Блокировка и сигнализация на железнодорожном транспорте

Устройства системы ЦАБ содержат рельсовые цепи без изолирующих стыков (БРЦ), передающие устройство системы АЛС, путевые согласующие трансформаторы, кабельную линию для связи аппаратуры с рельсовой линией, схемы увязки между смежными станциями, в том числе схему смены направления, устройства электропитания. Приложение 1 (Рис. 1).

Система ЦАБ построена на основе электрических рельсовых цепей без изолирующих стыков, называемых также неограниченными рельсовыми цепями.

На участках с электротягой обеспечивается надежная непрерывность цепи возврата тягового тока. Поэтому практически снимаются ограничения по значению тягового тока, протекающего по рельсовым нитям, что особенно важно для участков, где обращаются поезда повышенной массы. В связи с этим в несколько раз сокращается число применяемых металлоемких дроссель-трансформаторов. На линиях с электротягой переменного тока в пределах перегона их практически не устанавливают. У входных светофоров их устанавливают из-за наличия изолирующих стыков, разделяющих перегонные и станционные рельсовые цепи.

На линиях с электротягой постоянного тока дроссель-трансформаторы устанавливают для выравнивания тягового тока (снижения асимметрии) в местах установки междупутных перемычек на двухпутных линиях, в местах подсоединения отсасывающих фидеров тяговых подстанций, подсоединения заземлений, а также у входных светофоров станций. Устранение стыков способствует снижению потерь электроэнергии на тягу поездов.

Аппаратуру ЦАБ размещают на станциях. Расстояние между пунктами размещения аппаратуры на участках с электротягой достигает 20 км.

С рельсовыми линиями аппаратура соединяется симметричным сигнальным кабелем с парной скруткой жил. Взаимная увязка работы устройств, расположенных на соседних станциях, осуществляется в магистральном кабеле.

Электроснабжение путевых устройств ЦАБ осуществляется от установок, аналогичных установкам для электропитания устройств электрической централизации. Основным источником электроснабжения, как правило, является ЛЭП, а резервным в зависимости от вида тяги и наличия местных сетей - ЛЭП на опорах контактной сети, в том числе и систем ДПР ("два провода-рельс") при электротяге переменного тока, дизель-генераторные автоматизированные агрегаты (ДГА), аккумуляторные батареи в комплексе с преобразовательными устройствами.

Потребляемая мощность определяется в основном нагрузками передающих устройств БРЦ и АЛС. Максимальная мощность, потребляемая передающими устройствами числовой АЛС (на несущей частоте 25, 50 или 75 Гц) в расчете на одну БРЦ, не превышает 50 В-А. Мощность потребляемая передающими устройствами БРЦ в расчете на одну РЦ, не превышает 10 В-А. Средние мощности, потребляемые этими устройствами, ниже этих значений /5/.

В бесстыковых рельсовых цепях (приложение1 рис. 2) для сокращения аппаратуры, кабеля, используемых сигнальных частот питание двух смежных БРЦ осуществляется от одного источника сигнального тока (генератора): БРЦ 1 и 2 получают питание от генератора 1/2 Г с несущей сигнальной частотой, например 580 Гц и частотой модуляции 8 Гц; БРЦ 3 и 4 - от генератора 3/4 Г с несущей частотой 720 Гц и частотой модуляции 12 Гц. Таким образом, сигналы от генераторов 1/2 Г и 3/4 Г различаются как несущими частотами, так и частотами модуляции, что обеспечивает надежную защиту приемных устройств от влияния сигнальных токов смежных БРЦ.

Использование амплитудно-модулированных сигналов обеспечивает надежную защиту приемных устройств от воздействия гармонических и импульсных помех тягового тока.

В принятой структуре построения для БРЦ одного пути достаточно принять сигналы двух несущих частот, например 580 Гц и 720 Гц. Состояние БРЦ 1 и 2 контролируют приемники 1П1 и 2П1, принимающие сигналы на несущей частоте 580 Гц и частоте модуляции 8 Гц от генератора 1/2 Г. Состояние БРЦ 3 и 4 контролируется приемники 3П2 и 4П1, воспринимающие сигналы от генератора 3/4 Г. В принятой структуре на приемник 2П1 БРЦ2 мог бы оказать влияние сигнальный ток БРЦ 5, работающий от генератора того же типа. Однако приемник 2П1 защищен от опасного влияния генератора 5/6 Г из-за естественного затухания при прохождении сигнала от генератора 5/6 Г к приемнику 2П1 через БРЦ 5, 4 и 3. Аналогично взаимно защищены и другие приемники от влияния генераторов, работающих на одинаковых несущих частотах. При всех вариантах приемник данной БРЦ и влияющий генератор, работающий на той же несущей частоте, разделен четырьмя БРЦ. Расчет показывает, что затухание сигнала при прохождении его в пределах своей БРЦ составляет примерно 20 дБ. Затухание сигнала от влияющего источника при прохождении его через три, четыре БРЦ составляет примерно 60 дБ. Поэтому помеха от источника, расположенного за три, четыре БРЦ от данного приемника, примерно в 100 раз ниже полезного сигнала, поступающего на вход приемника от генератора собственной БРЦ.

Занятие и освобождение БРЦ фиксируется не в момент вступления и проследования поездом точек подключения аппаратуры, а на некотором расстоянии от концов БРЦ, характеризующих зоны дополнительного шунтирования LШ по приближению и удалению поезда. Наличие этих зон обусловлено отсутствием изолирующих стыков. Например, при приближении поезда к БРЦ 2 за счет поездного шунта напряжение на ее питающем конце, а значит, и на входе приемника 2П1 снижается. На некотором расстоянии благодаря шунтированию через рельсовую петлю поездным шунтом напряжение на входе приемника снижается до значения, соответствующего отпусканию якоря путевого реле. Так же срабатывание путевого приемника и возбуждение путевого реле, например 4П1, происходят после удаления поезда на расстояние LШ от БРЦ 4. Таким образом, фактическая длина БРЦ оказывается больше ее физической длины, определяемой точками подключения аппаратуры, т. е. LФАКТ=L+2LШ.

Для нормального действия локомотивных устройств АЛС следует обеспечивать нормативный ток локомотивной сигнализации на расстоянии LАЛС равном суммарной длине рельсовой цепи L и зоне дополнительного шунтирования Lш, т. е. должно выполнятся условие LАЛС=L+LШ.

Длина зоны шунтирования зависит от частоты сигнального тока, рабочего напряжения сигнала на входе приемника, сопротивления балласта рельсовой линии, коэффициента возврата путевого приемника, реального сопротивления поездного шунта, длины БРЦ. При повышении частоты сигнального тока, напряжения на входе приемника, сопротивления балласта и сопротивления рельсов длина зоны шунтирования уменьшается, а при уменьшении указанных параметров значение LШ возрастает.

В практике в условиях эксплуатации на железных дорогах изменение зоны Lш в основном обусловлено изменением сопротивления балласта.

Наличие зон LШ не оказывает существенного влияния на пропускную способность линии. Например, на железных дорогах при оборудовании их устройствами ЦАБ расчетное расстояние между поездами с учетом устройства защитного участка LМП=5L+LП+2LШ, где LП - длина поезда. При длине БРЦ примерно 1000 м наличие зон LШ приводит к повышению расстояния между поездами на 2-4%, что практически не влияет на пропускную способность.

Для исключения ложного срабатывания путевых приемников при случайном объединении рельсовых нитей соседних путей на двухпутных участках железных дорог используют сигналы с отличительными признаками. Эти признаки создаются в результате модуляции несущих частот 420, 480, 580, 720 и 780 Гц частотами 8 и 12 Гц. Сигналы 420/12, 480/8, 580/8, 720/12, 780/8 применяются в БРЦ одного пути, а сигналы 420/8, 480/12, 580/12, 720/8, 780/12 для БРЦ другого пути двухпутного участка. В числителе указана несущая частота, а в знаменателе частота модуляции.

В структурной схеме устройств ЦАБ для примерного перегона, содержащего восемь БРЦ, на каждой станции размещается аппаратура, относящаяся к половине перегона, примыкающего к данной станции. Питание БРЦ осуществляется от генераторов (Г) сигналов 420/12, 480/8, 580/8, 720/12, 780/8. Каждый генератор питает две смежные БРЦ 1-4, расположенные на станции А, а для БРЦ 5-8 на станции Б. Состояние БРЦ контролируют путевые приемники (П), которые воспринимают сигналы. Основную аппаратуру размещают на станциях. Непосредственно у пути размещают лишь пассивные согласующие путевые трансформаторы ПТ, а в необходимых случаях и дроссель-трансформаторы.

Аппаратура соединяется с путевыми трансформаторами симметричным сигнальным кабелем с парной скруткой жил. Питание двух смежных БРЦ производится по одной паре жил сигнального кабеля. Два приемника смежных БРЦ также подключаются одной парой жил. По ним же передаются кодовые сигналы АЛС от предающих устройств, расположенных на станциях.

Приведенная структура построения БРЦ позволяет наиболее рационально использовать передающую аппаратуру БРЦ и сигнальный кабель. При таком же числе рельсовых цепей с изолирующими стыками потребовалось бы в 2 раза больше генераторов и сигнального кабеля.

Контроль перегона, смена направления движения и увязка между станциями обеспечиваются по отдельному кабелю (ССН и У). Кодовые сигналы АЛС предаются в БРЦ с момента занятия ее поездом. Кодовые сигналы передаются с питающего или приемного конца в зависимости от установленного направления движения.

Похожие статьи




Структура устройств ЦАБ - Блокировка и сигнализация на железнодорожном транспорте

Предыдущая | Следующая