Оборудование железнодорожного перегона системами АБТЦ

  Для ув'язки свідчень  прохідних світлофорів використовується  двійковий восьмирозрядний модифікований  код Бауэра з кодовою відстанню  d=4, що дозволяє використовувати  16 повідомлень і забезпечує високу  захищеність від спотворень. Формування  сигналів здійснюється із застосуванням двократної фазоразностной модуляції. При цьому в кожному повідомленні організовується два паралельні фазові підканали - інформаційний (для передачі корисної інформації) і синхроподканал (для передачі сигналу циклової синхронізації і ознаки цього БУ). Для кожного шляху двоколійної ділянки передбачено по 2 синхрогрупи, які чергуються в суміжних РЦ. Цим забезпечується захист від пробою ізолюючих стиків і від впливу РЦ паралельного шляху.

Демодуляцію і декодування  сигналів робить приймач, який підключається до РЛ через фронтовий контакт путнього реле тільки при вільній РЦ. При зайнятій РЦ він відключений і знаходиться в режимі безперервного самотестування, що виключає накопичення відмов. Приймач розшифровує тільки ті повідомлення, синхрогруппа яких відповідає цьому БУ. На виході декодера включено три сигнальні реле, які забезпечують чотиризначну сигналізацію прохідних світлофорів (червоний, жовтий, жовтий і зелений, зелений).Формування кодових сигналів для передачі до попереднього світлофору і їх модуляція також робляться приймачем. Приймач реалізований у вигляді троированной мажоритарної структури. При розузгодженні в роботі трьох комплектів рішення про правильність роботи пристрою в цілому приймається методом голосування по більшості однаково працюючих комплектів. АБ-Е1 забезпечує роботу мікроелектронної системи АЛС-ЕН підвищеній значності і завадозахищеності і сполучається з підлоговими пристроями системи АЛСН

 

 

 

1.1.8.Мікроелектронна система автоблокування АБ-Е2.

У системі АБ-Е2 застосовуються тональні рейкові кола без ізолюючих стиків. Тому з метою захисту від впливу суміжних рейкових кіл і від рейкових кіл паралельного шляху для формуванні сигнального струму довелося використовувати 4 частоти (1953 і 2441 Гц для одного шляху; 2170 і 2790 Гц для іншого шляху.), що несуть, вказані частоти чергуються в рейкових ланцюгах суміжних блок-ділянок. Зазвичай в межах блок-ділянки організовуються два рейкові кола, одержуючі живлення від одного загального передавача, що підключається до  середини БУ. Цей передавач використовується також для ув'язки свідчень підлогових світлофорів і для передачі інформації на локомотив при знаходженні потягу на першій половині БУ. При вступі локомотиву за точку підключення цього передавача починається передача сигналу АЛС з кінця БУ. Колійні приймачі підключаються до рейкової лінії по кінцях блок-ділянки.

Методи контролю стану  рейкової лінії, а також методи формування і обробки сигналів аналогічні методам, прийнятим в системі АБ-Е1.

  Відмінність полягає в технічній реалізації вузлів[4] :

1. У системі АБ-Е2 колійний приймач і приймач конструктивно реалізовані у вигляді загальної моноблочної конструкції - мікропроцесорном приймачі МПП.

Мікропроцесорний приймач  однієї сигнальної установки :

- контролює стани рейкових кіл, що відносяться до суміжних блок-ділянок і примикають до цієї сигнальної точки;

- відповідно до поїздової  ситуації і приналежності блок-ділянка кодує інформацію, формує електричний сигнал і передає його в рейкову лінію через свій вихід, підключений в середині БУ; цей сигнал використовується як для контролю стану двох рейкових кіл цієї блок-ділянки, так і для передачі інформації до попередньої сигнальної точки;

- формує і через  свої відповідні виходи подає  сигнали АЛС в середину і в кінець рейкової лінії; включення сигналів АЛС залежить від місця знаходження потягу;

- управляє сигнальними  реле;

- забезпечує контроль  горіння ламп світлофора і  цілісності їх ниток;

- передає по дротяній лінії зв'язки до впередистоячої сигнальній точці інформацію про вступ голови потягу на блок-ділянку (команда на включення сигналу АЛС), що захищається.

2. Схема МПП реалізована  на пристроях з програмованою  логікою. Для виключення небезпечних відмов застосована дубльована структура з контролем синхронності роботи паралельних каналів обробки даних. При розузгодженні їх роботи робиться діагностика кожного каналу і відключення несправного.

 

3. Приймач формує не  лише сигнали АЛС-ЕН, як в системі  АБ-Е1, але і сигнали АЛСН. Причому  робиться контроль тимчасових  параметрів передаваного сигналу АЛСН. При спотворенні двох наступних підряд кодових комбінацій їх передача припиняється і вихід передавача закривається. До складу приймача входять наступні основні пристрої:

- два цифрові фільтри  вхідних сигналів (по одному на  кожній вхід від рейкової лінії) для виділення корисних сигналів з тими, що заданими несуть частотами на тлі перешкод;

- два аналого-цифрові  перетворювачі для перетворення  аналогових сигналів в цифрову  форму з метою подальшої обробки  мікропроцесорним приймачем;

- модем для модуляції і демодуляції сигналів; демодуляція і подальше декодування сигналу робиться дубльованою структурою, якщо була зафіксована вільність і справний стан рейкового ланцюга блок-ділянки, що захищався;

- кодек для кодування  і декодування кодових комбінацій; в результаті декодування кодових комбінацій (з урахуванням приналежності повідомлення цьому блок-ділянки) робиться управління сигнальними реле; крім того, здійснюється

 формування кодових  комбінацій для живлення рейкових  ланцюгів попереднього БУ і для передачі до попередньої сигнальної установки. Сформовані кодові комбінації несуть в собі інформацію про стан впередилежачих БУ і відомості про приналежність сигналу цьому БУ (синхрогруппа).

  Після модуляції і посилення сигнал подається в рейкову лінію. Окрім вказаних пристроїв в приймач входять схеми контролю роботи дубльованої структури, схема діагностики, кодер і модулятор сигналів АЛС-ЕН, формувач і безконтактні комутатори сигналів АЛСН, інтерфейси вхідних і вихідних ланцюгів і ряд інших функціональних вузлів. Налаштування приймача на конкретні параметри вхідних і вихідних сигналів (частоти, що несуть, і робітники синхрогрупи) здійснюється настроювальними перемичками через інтерфейс входу U. Вихідна потужність передавача робочих сигналів составляет60ВА. Поріг спрацьовування

 при контролі стану  рейкової лінії рівний 0,55В.Для  схеми мікропроцесорного путнього приймача передбачено тестування мікропроцесора і мікросхем ОЗУ, ПЗП і АЦП. При тестуванні мікропроцесора робиться побітна установка розрядів регістрів загального призначення спочатку в "1", а потім в "0". Окрім цього

 виконується установка  і скидання прапорців регістра  стану і контролю правильності  виконання умовних переходів.  Тест ОЗУ включає побітну установку розрядів осередків ОЗУ, використовуваних програмою, спочатку в "1", а потім в "0" з контролем правильності виконання операції. Тест ПЗП полягає в підрахунку контрольної суми ПЗП. Для цього утримуване елементів пам'яті, займаних програмою, підсумовується, а потім порівнюється з контрольним значенням. Тест АЦП полягає в послідовній перевірці правильності роботи мікросхем АЦП для трьох еталонних значень вхідної напруги : +5, 0 і -5В.Якщо була виявлена помилка при тестуванні, здійснюється переказ апаратних коштів в безпечний стан.[3]

 

 

1.1.9.Мікропроцесорна система автоблокування АБТЦ-М

АБТЦ-М є системою інтервального регулювання і забезпечення безпеки руху потягів на перегонах швидкісних, магістральних і малодіяльних ділянок залізниць. Рух потягів здійснюється як по сигналах прохідних світлофорів з дублюванням їх свідчень сигналами систем локомотивної сигналізації (АЛСН і АЛС-ЕН), так і з використанням АЛСН і АЛС-ЕН як основного засобу інтервального регулювання (АЛСО)[3].

1.1.1 Система призначена для одноколійних, двоколійних і багатоколійних ділянок залізниць, обладнаних електротягою постійного або змінного струму, з автономною тягою; ділянок з централізованим електропостачанням пасажирських вагонів; ділянок звернення локомотивів і мотор-вагонного рухомого складу з імпульсним регулюванням тягових двигунів; ліній високошвидкісного руху; ліній, що знову будуються і модернізованих.

1.1.2 АБТЦ-м забезпечує автоматичне блокування і деблокування заборонного свідчення прохідних світлофорів, вибір свідчень прохідних світлофорів, контроль послідовного заняття і звільнення рейкових ланцюгів перегону, кодування рейкових ланцюгів перегону, зміну напряму руху потягів на перегоні, управління і контроль автоматичної сигналізації переїзду.

1.1.3 Апаратура системи розташовується централізований на постах ЭЦ станцій, що обмежують перегін, і децентрализовано на перегоні в шафах, путніх і трансформаторних ящиках. При відстані між постами ЭЦ станцій, що обмежують перегін, понад 24 км, апаратура системи розміщується, крім того, в спеціальних транспортабельних контейнерних модулях.

1.1.4 Система поставляється з програмним забезпеченням, адаптованим під конкретний проект устаткування перегону.

1.1.5. Електроживлення системи, відповідно до її комплектації, здійснюється від наступних джерел електропостачання :

-типових панелей живлення з номінальними значеннями вихідної напруги 220 В змінного струму частотою 50 Гц і 24 В постійного струму з резервуванням від акумуляторів з номінальною напругою 24 В постійного струму - електроживлення складових частин системи, розташованих на станції і в модулях;

-централізовано із станцій, що обмежують перегін і від місцевих джерел живлення - електроживлення пристроїв переїздів переїздів, що не охороняються;

-централізовано із станцій, що обмежують перегін або з пунктів концентрації апаратури на перегоні - електроживлення пристроїв управління вогнями світлофорів

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Тягові розрахунки

У теорії тяга вивчає керований рух потягів. При  цьому потяг розглядають як керовану систему, що функціонує в умовах змінних  обурюючих дій зовнішнього середовища, накладення внутрішніх і зовнішніх утримуючих зв'язків і нормативних обмежень її дій, що управляють[1].

У тязі потягів прийнято вважати, що локомотив і вагони, пов'язані  між собою автозчепленнями, рухаються у просторі та часі як єдине ціле - як система, що не має ніяких інших рухів, окрім керованого.

Очевидно, що автозчеплення  є внутрішніми, а рейки - зовнішніми утримуючими зв'язками, що визначають траєкторію руху і напрям сил, що впливають на керований рух потягу.

Розрахункову частину  теорії тяги потягів називають тяговими розрахунками. Тягові розрахунки використовуються для розробки графіку руху потягів, дослідження і проектування залізниць, розрахунків в області економічної ефективності перевезень, розраховуються найважливіші завдання за тяговими розрахунками, які є основним розрахунковим інструментом в справі раціонального функціонування, планування і розвитку залізниць, : визначення розрахункової маси складу, побудова діаграми питомих результуючих сил потягу, визначення допустимої швидкості руху потягу на спусках, побудова кривих руху потягу на ділянці[2].

       Сили, діючі на потяг.

 

Потяг зазвичай розглядається  як матеріальна точка з масою, сосреддоточенной в центрі тяжіння нахъодится під дією сил тяги локомотиву, опору руху і гальмівної сили

 

 

Рис. 1.4 Сили, діючі на  потяг

 

Сила тяги . Двигун локомотиву створює момент, що обертає, або пару сил, прикладену до коліс локомотиву . В соответсвии із законом дії і протидії з боку рейки на колесо з’являється горизонтальна реакція. Сила тяги обмежується зчепленням колеса з рейкою, тобто силою тертя між ними.

Залежності дотичної сили тяги локомотиву від швидкості  отримувані на основі тягових випробувань, мають вигляд гіпербол з ограницениями  по зчепленню, комутаційному або пусковому струмам, а також по нагріву обмоток тягових електродвигунів.

Коефіціент зчеплення . Для електровозів розрахунковий коефіціент зчеплення розраховується за формулою

 

 

 

 

У зимовий період за невдовільних умовах зчепленння в залежності від особливостей ділянки розрахунковий коефіціент зчеплення локомотивів зменшується не більше ніж на 15 % від розрахованих.Період часу , на протязі якого існуюсь встановлені норми  розрахункового коефіціенту зчеплення локомотивів встановлюється начальником дороги зі згодою з МПС[2]

 

 

Розтрати  електроживлення  на рух по дільниці в режимі тяги

Розтрати електроживлення  на рух поїздів та резервних електровозів постійного струму по дільниці як при пониженій так й при номінальній напрузі на струмоприймачі опреділяється на основі відповідних залежностей струму й часу ходу від шляху на перегоні сумуючи розтрату електроживлення за окремими елементами часу за формулою :

 

 

Сили опору руху

Сили опору направлені в сторону, протилежну руху поїзда й  можуть бути розділені на основні  й ддодаткові . За основні приймають ,які іспитуює поїзд при русі по горизонтальній колії за нормальними  умовами.Додатковий опір з’являється за рухом поїзда на підьом на кривих ділянках колії і в умовах , далеких від нормальних[1].