Оборудование железнодорожного перегона системами АБТЦ

Якщо робиться штучна оброблення перегону, то реле НРІА порушено і в лінійній ланцюга протікає струм прямої полярності. Порушено реле ЛНРІА через нейтральні і нормальні поляризовані контакти реле Н5Л1, Н5Л2. Фронтовий контакт реле ЛНРІА включений в ланцюг реле груповий оброблення НГРІ. При знеструмленому реле НРІА передається інформація про замикання блок-ділянки 2/3БУ, яке здійснює при непарному напрямку руху реле 2/5Б. Якщо реле НРІА знеструмлено, а реле 2/5Б порушено, то в лінійного ланцюга протікає струм зворотної полярності і замикаються нейтральні та переведені контакти реле Н5Л1, Н5Л2. Реле ЛНРІА знеструмлюється, а реле 2/5Б збуджується. Якщо знеструмлені реле НРІА і реле 2/5Б, то лінійного ланцюга струм не протікає. Нейтральні контакти реле Н5Л1, Н5Л2 розімкнуті і реле ЛНРІА, 2/5Б знеструмлені. Контакт реле 2/5Б включений у схему блокуючого реле 3/4Б при непарному напрямку руху для попереднього замикання блок-ділянки 1/4БУ.

При збудженому стані  реле ЧРІА в лінійній ланцюга протікає струм прямої полярності і реле Ч5Л1, Ч5Л2 замикають свої нейтральні і  нормальні поляризовані контакти. Порушується реле ЛЧРІА, реле Л1/6Б знеструмлено. Якщо реле ЧРІА знеструмлено, а реле 1/6Б порушено, то в лінійного ланцюга протікає струм зворотної полярності. Замкнуті нейтральні та переведені контакти реле Ч5Л1, Ч5Л2. У цьому випадку порушено реле Л2/5Б, а реле ЛНРІА знеструмлено. Лінійна ланцюг буде розірвано, якщо реле ЧРІА і 1/6Б знеструмлені. Струм в лінійній ланцюга не протікає і знеструмлені реле ЛЧРІА і Л1/6Б, так як розімкнуті нейтральні контакти реле Ч5Л1 і Ч5Л2. Контакт реле ЛЧРІА використовується у колі збудження реле груповий оброблення ЧГРІ. Фронтовий контакт реле Л1/6Б введений в ланцюг реле 4/3Б для попереднього замикання блок-ділянки 2/3БУ.

Якщо реле 14ПЗ знеструмлено і розімкнуті його фронтові контакти, то в лінійного ланцюга струм не протікає. Нейтральні контакти реле Н6Л1, Н6Л2 розімкнуті і реле Л14ПЗ і Л8-14КВО знеструмлені. При порушенні реле 14ПЗ в лінійному колі протікає струм, полярність якого залежить від стану реле 8-14КВО. Незалежно від полярності струму реле Н6Л1, Н6Л2 замикають свої нейтральні контакти і збуджується реле Л14ПЗ. Якщо при цьому реле 8-14КВО знеструмлено, то реле Н6Л1, Н6Л2 отримують живлення струмом зворотної полярності і замкнуті їх перекладені контакти. При порушенні реле 8-14КВО в лінійній ланцюга протікає струм прямої полярності. Замикаються нормальні поляризовані контакти Н6Л1, Н6Л2 і збуджується реле Л8-14КВО. Контакт реле Л14ПЗ включений в коло порушення кодово-включає реле з прийому 7-15КВП, тому що при включенні кодування має перевірятися правильна послідовність заняття рейкових ланцюгів попереднього блок-ділянки, стан якого контролюється на сусідній станції. Контакт реле Л8-14КВО при непарному напрямку руху включений в коло порушення реле 15-14КВ, в ланцюг включення кодового трансформатора при подачі кодів в точку на кордоні рейкових ланцюгів 15П і 14П, а також в ланцюг включення трансмітерну реле 3Т.

Якщо реле знеструмлено, то в лінійного кола струм не протікає і знеструмлено реле Л15ПЗ. При порушенні реле 15ПЗ в лінійній ланцюга протікає струм і збуджується реле Л15ПЗ. Контакт реле Л15ПЗ включений в ланцюг порушення кодово-включає реле 8-14КВП, тому що при його включенні повинна перевірятися правильна послідовність заняття рейкових ланцюгів попереднього блок-ділянки.

За сьомий лінійної Л7, ОЛ7 кола при встановленому непарному напрямку руху зі станції хутунам на станцію амта передається інформація про зі стоянні захисного ділянки за світлофором 3. У лінійне коло включені фронтові контакти реле 3ЗУ. Повторювачем реле 3ЗУ служить реле Л3ЗУ. Фронтовий контакт реле Л3ЗУ включений у колі збудження сигнального реле 5Ж, кодово-включає реле 8-14КВО, трансмітерну реле 2/3Т. Включення дозволяючого показання на світлофорі 5 і подача кодів в рейкові ланцюга блок-ділянки 2/3БУ здійснюються при вільному захисному ділянці 3ЗУ. Вільне стан захисного ділянки 3ЗУ перевіряється в ланцюзі самоблокировки реле 14ПЗ.

Живлення лінійних кіл здійснюється від штепсельних блоків живлення БПШ. Для захисту від перенапруг застосовуються розрядники РКН-900.

Схеми ув'язки автоблокування з електричною централізацією будуються згідно з типовими проектними рішеннями [5] (альбом 5).

На кресленні АТ 12.01.06 06 Е3 представлені схеми ув'язування для парному частини перегону.

У комплекс питань ув'язки АБТЦ з системами електричної централізації входять:

- Ув'язування показань  вихідного і першого прохідного  світлофора при відправленні  зі станції;

- Ув'язування показань  вхідного і предвходного світлофорів  при прийомі на станцію;

- Кодування ділянки  видалення, Включаючи станційні  рейкові кола;

- Кодування ділянки  наближення;

- Індикація на табло  чергового по станції і подача  сповіщення про наближення і видалення поїзда.

При відправленні на перегін  показання вихідного світлофора залежать від кількості вільних  блок-ділянок і захисного ділянки за першим або другим з видалення світлофором. При ув'язці пристроїв електричної централізації з АБТЦ виключається можливість відкриття вихідного сигналу в разі порушення послідовності руху по першої ділянки видалення і захисному ділянці останнім відправленим на перегін поїздом.

Контроль стану першої ділянки видалення і захисного  ділянки за першим з видалення  перегінним світлофором здійснює реле 1УП. Контроль стану другої ділянки  видалення і захисного ділянки  за другим з видалення світлофором  здійснює реле 2УП. Реле 1УП є повторителем реле 1УПА, яке безпосередньо включене в схему контролю блок-ділянки. Контроль руху поїзда по станційних секціях в маршруті відправлення, ділянці видалення і захисному ділянці здійснюється реле УУ. Стан першої ділянки видалення, захисного ділянки та дотримання послідовності руху поїзда перевіряються в ланцюгах включення сигнальних реле вихідних світлофорів. Стан другої ділянки видалення і захисного ділянки перевіряється в ланцюзі включення зеленого вогню.

При прийомі на станцію включення жовтого вогню на предвходном світлофорі здійснюється контактами реле Ж. У колі включення реле Ж перевіряється вільний стан рейкових кіл, що входять в огороджувальні блок-ділянку, замикання блок-учаска і цілісність ниток червоного і біло-місячного вогнів вхідного світлофора контактом реле КБО. Включення зеленого вогню на предвходном світлофорі здійснює реле З. У ланцюзі реле З перевіряється включення реле Ж, а також наявність на вхідному світлофорі дозволяючого показання прийому на головну колію контактом реле ГРУ. При прийманні поїзда на станцію з відхиленням на предвходном світлофорі жовтий вогонь горить в миготливому режимі. Необхідність завдання миготливого режиму визначається в ланцюзі включення реле М фронтовим контактом реле БРУ. У ланцюг порушення реле М включений Мікроелектронний датчик імпульсів ДІМ-1.

Вибір кодів, що подаються  в рейкові ланцюга ділянки  видалення, в тому числі і станційні, визначається кількістю вільних  лежать попереду блок-ділянок. Формування кодів здійснюється від загального кодового колійного трансмітера. Для подачі кодів у станційні рейкові кола додатково будується реле відправлення трансмітерну НОТ (ЧОТ), яке припиняє працювати з виходом поїзда на перегінні рейкові кола.

Вибір кодів, що подаються  в рейкові ланцюга ділянки наближення, визначається показанням вхідного світлофора. Вибір коду здійснюється контактами реле ГРУ, БРУ, КБО, контакти яких включені в ланцюг трансмітерну реле.

Для виконання замикання, розмикання станційних маршрутів та виконання ряду інших залежностей в станційних схемах використовуються контакти реле ізвестітелей про наближення і видалення поїзда. Стан першої ділянки наближення і першої ділянки видалення контролює реле 1УП, ланцюги включення якого контролюються контактами реле напряму. При прийомі на станцію перевіряється стан рейкових кіл, що входять в блок-ділянку та її замкнутий стан. При відправленні крім стану рейкових кіл ділянки видалення перевіряється стан захисного ділянки за першим з видалення прохідним світлофором і стан реле замикання ділянки видалення. Стан другої ділянки наближення і другої ділянки видалення контролює реле 2УП, ланцюги включення якого також комутуються контактами реле напряму. При прийомі на станцію поверяется стан рейкових ланцюгів входять в блок-ділянка, що захищається другим за наближенню світлофором. При відправленні поїзда зі станції перевіряється стан рейкових ланцюгів блок-ділянки, огородженої першим по видаленню прохідним світлофором і стан рейкових кіл, що входять в захисний ділянку за першим по ходу руху світлофором.

Індикація про стан ділянок  видалення і наближення здійснюється контактами реле Ч1УП і Ч2УП. При замкнутому блок-ділянці на табло чергового по станції тиловим контактом реле включається червона лампочка. При вільному блок-ділянці на табло горить біла лампочка. На станції відправлення здійснюється індикація про зайнятість перегону. Якщо хоча б один блок-ділянку замкнутий, то на табло горить червона лампочка. Якщо перегін вільний, то горить біла лампочка. Якщо після звільнення перегону червона лампочка продовжує горіти, то черговий або поїзний диспетчер повинен переконатися у фактичній вільності перегону і після цього виконати штучне розмикання перегону.

 

 

 

3.НДРС «Дослідження електромагнітного впливу електрорухомого складу з асинхронним тяговим двигуном на роботу рейкових ріл» 

В умовах впровадження швидкісного  руху на залізниці одним з приоритетних напрямків розвитку є використання на сучасному електрорухомому складі (ЕРС) асинхронних тягових двигунів (АТД) з короткозамкненим ротором замість традиційних двигунів постійного струму. З появою транзисторних модулів великої потужності розширилися перспективи використання асинхронних приводів та електровозів на їх базі. Але при розробці та впровадженні нових типів рухомого складу необхідно підтримувати безпеку руху, що можливо тільки при забезпеченні їх електромагнітної сумісності з пристроями залізничної автоматики та сигналізації. Тому о визначення можливого електромагнітного впливу ЕРС з АТД на рейкові кола є основним елементом забезпечення безпеку руху на залізничному транспорті.

Як відомо, частоту  обертання АТД можна економічно регулювати тільки зміною частоти живлячого  струму, тому на ЕРС встановлюють перетворювачі  частоти на базі напівпровідникових елементів. Асинхронний електропривод складається з вхідного силового перетворювача (зазвичай керований випрямляч), ланки постійної напруги, автономного інвертора напруги, що живить асинхронні двигуни та системи керування. Сучасні інвертори напруги будують на базі потужних IGBT транзисторів. Основним джерелом електромагнітного впливу є тягові перетворювачі, а саме інвертори напруги.

Для проведення дослідження  було створено математичну модель інвертора  напруги, яка дозволяє передбачати гармонічний склад зворотного тягового струму у рейкових лініях від локомотивів з АТД

Для оцінки впливу ЕРС  на суміжні кола необхідно визначити  спектр споживаного струму (або напруги) з контактної мережі. Так як АТД є основним споживачем, то, аналізуючи спектральний склад його фазної напруги, можна робити висновки про вплив на роботу рейкових кіл. Основна енергія сконцентрована у першій гармоніці, це є вихідна частота інвертора, яка формує магніторушійну силу в асинхронному двигуні і визначає швидкість обертання ротора.

Запропонована у роботі математична модель асинхронного тягового приводу дозволяє передбачати гармонічний склад зворотного тягового струму у рейкових лініях від локомотивів з АТД.

Електрична схема, робочі фази і форми вихідних сигналів послідовного інвертора зображені на рис. 1. Така схема називається послідовним  інвертором, оскільки в ній навантажувальний опір включено послідовно з ємністю. R - навантажувальний опір, L і С - комутаційні елементи. Такий тип інвертора містить два тиристора. Розглянемо докладніше фази роботи такої схеми.

       Фаза I. Тиристор Т1 включається в момент часу to. Починається заряд конденсатора від джерела живлення. Послідовний ланцюг R, L і С формує синусоїдальний струм через навантажувальний опір і виконує функцію демпфирующей ланцюга. Коли струм у ланцюзі зменшується до нуля, тиристор Т1 замикається. Напруга на навантажувальному опорі знаходиться у фазі з струмом тиристора. Форми напруг VL і Vc можна отримати за допомогою теореми Кірхгофа: (VL Vc = E), величини VL і Vc повинні відповідати умовам цього рівняння.

      Фаза II. Тиристор Т2 не повинен включатися одразу після того, як струм через тиристор Г, зменшиться до нуля. Для кращого замикання тиристора Т1, до нього необхідно докласти невелика зворотня напруга. Якщо тиристор Т2 включається без запізнення, чи мертва зона відсутня, напруга джерела живлення замикається через відкриті тиристори Т1 і Тг .. Якщо обидва тиристора знаходяться в закритому стані, то VR = 0, VL = 0, отже, L di / dt = 0 і конденсатор С залишається незарядженою.

   Фаза III. У момент часу t2 тиристор Т2 включається і ініціює негативний напівперіод. Конденсатор розряджається через L, R і Т2. Слід зауважити, що електричний струм через навантажувальний опір R протікає в протилежному напрямку. У момент часу, коли цей струм зменшується до нуля, тиристор Т2 вимикається. Форми напруг VL і Vc можна отримати за допомогою теореми Кірхгофа: (VL Vc = 0), величини VL і Vc повинні відповідати умовам цього рівняння.

Рис.3.1 - Послідовний інвертор:

а) Електрична схема;

б) Фази роботи схеми;

в) Форми напруг і струмів  у ланцюгах послідовного інвертора

 

 

 

Переваги:

1. Проста конструкція.

2. Вихідна напруга  близько до синусоїдальної.

Недоліки:

1. Індуктивність L і  конденсатор С мають великі  габарити.

2. Джерело живлення  використовується тільки протягом  позитивного напівперіоду.

3. У вихідній напрузі є вищі гармоніки через наявність мертвої зони.

Послідовний інвертор найкраще підходить для високочастотних  пристроїв, так як для необхідних значень 1 і С зменшуються їх габарити. Час періоду для одного циклу  складає:

T_0 = T 2Td,

Де T = 1/f_t І t_d - мертвий час

 

      3.1 Паралельний інвертор

Базова схема паралельного інвертора зображена на рис.2. Коли ключ 1 замкнутий, помічені точкою висновки обмоток A, D і С мають позитивний потенціал. Вихідна напруга - позитивне. У другій половині періоду ключ 1 розмикається і замикається ключ 2. Помічені точкою висновки обмоток A, D і С мають негативний потенціал і вихідна напруга - негативна.