«Автоматическая локомотивная сигнализация» КОНСПЕКТ Назначение, устройство, принцип действия
реклама
КОНСПЕКТ «Автоматическая локомотивная сигнализация» Назначение, устройство, принцип действия Автоматическая локомотивная сигнализация бывает точечного типа (АЛСТ) и непрерывного действия (АЛСН). АЛСН делится на частотную (многозначная АЛСН) и числового кода. АЛСТ применяется на участках с полуавтоблокировкой (ПАБ), преимущественно в метрополитенах. АЛСН – на участках с автоблокировкой (АБ). АЛСН характеризуется применением либо совместно с АБ, либо как самостоятельное средство (АЛСО) с разграничением поездов раздельными пунктами или пространством. Локомотивная сигнализация облегчает условия труда машиниста и повышает безопасность движения поездов. Так, сигналы пути, будучи воспроизведенными, на локомотиве, воспринимаются и осознаются машинистом, что даёт ему возможность уверенно вести поезд в любых условиях, даже при плохой видимости сигналов, подаваемых путевыми светофорами. Кроме того, безопасность движения повышается применением в различных сочетаниях технических средств повышения безопасности, действующих на основании информации, передаваемой с пути на локомотив устройствами локомотивной сигнализации при приближении поезда к путевому светофору, сигнализирующему об остановке или ограничении скорости. Этими техническими средствами предусматривается: автоматическое регулирование разграничительной скорости без участия машиниста; контроль скорости ведения поезда машинистом, при котором машинист сам регулирует скорость поезда под контролем устройств локомотивной сигнализации; проверка бдительности машиниста (однократная и периодическая). Передача сигналов с пути на локомотив ведётся индуктивным способом. В АЛСН сообщения в кабину машиниста передаются непрерывно, т.е. всё время пока поезд следует по перегонам и станциям, а в точечных системах только в местах (точках) передачи сигналов с пути на локомотив перед путевыми светофорами. Путевые устройства, будучи связанными с путевыми светофорами, передают с помощью устройств передачи сигналов сообщения о подаваемых ими сигналах на движущийся локомотив, где они воспринимаются приёмными катушками. Для непрерывной передачи сигналов на локомотив используются ходовые рельсы пути, по которым навстречу поезду пропускается переменный ток, создающий переменное магнитное поле вокруг рельсов. Для передачи на локомотив информации о показаниях путевых светофоров, к которым приближается поезд, в АЛС применяется группа электрических сигналов – код. Каждый сигнал путевого светофора имеет свой код. В зависимости от того, чем электрические сигналы, составляющие код данной системы локомотивной сигнализации, отличаются друг от друга, различают следующие коды: числовой, частотный, частотноимпульсный, фазовый и др. У числового кода электрические сигналы являются кодовыми комбинациями из элементов тока – импульсов, разделённых интервалами. Кодовые комбинации отличаются числом импульсов в комбинации, при этом сообщение заключено во всей совокупности импульсов, составляющих кодовую комбинацию. Зелёному огню локомотивного светофора соответствует кодовая комбинация, содержащая три импульса с длинным интервалом, отделяющим их от трёх импульсов следующей комбинации; жёлтому, - содержащая два импульса; жёлтому огню с красным – один импульс. Красному огню соответствует отсутствие электрического сигнала, а также непрерывный ток или импульсы тока с небольшими интервалами между ними. Наибольшее распространение на сети железных дорог России автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (АЛСН). получила АЛСН передаёт непрерывно в кабину локомотива сигналы путевых светофоров, а также периодически проверяет бдительность машиниста при зелёном (З), жёлтом (Ж), жёлтом с красным (КЖ), красном (К) и белом (Б) огнях локомотивного светофора и контролирует скорость поезда при КЖ и К огнях с принудительной остановкой поезда устройствами в случае потери бдительности машинистом или превышения контролируемой скорости. Во время движения поезда по перегону локомотивный светофор предварительно и непрерывно (за целый блок-участок) предупреждает машиниста о сигнале, подаваемом проходным светофором трёхзначной автоблокировки, к которому приближается поезд. Локомотивный светофор сигнализирует: - зелёным огнём – о приближении поезда к путевому светофору с одним зелёным огнём, с одним жёлтым мигающим огнём, с одним зелёным мигающим огнём или с одним жёлтым и одним зелёным огнями; - жёлтым огнём – о приближении поезда к путевому светофору с одним жёлтым огнём, с двумя жёлтыми огнями, с двумя жёлтыми огнями, из них верхний мигающий, а также с другими огнями, указывающими на следование с отклонением по стрелочному переводу; - жёлтым огнём с красным – о приближении поезда к путевому светофору с красным огнём; - красным огнём – загорается в случае проезда путевого светофора с красным огнём; - белым огнём – локомотивные устройства включены, но сигналы с пути не передаются и машинист должен руководствоваться только сигналами путевых светофоров. Белый огонь на локомотивном светофоре загорается вместо зелёного или жёлтого огня, когда поезд принимается на станционный путь, не оборудованный путевыми устройствами локомотивной сигнализации, или отправляется с оборудованного ею пути на участок, не оборудованный локомотивной сигнализацией. При отправлении поезда с необорудованного пути смена белого огня локомотивного светофора на зелёный или жёлтый наступает через 15-20 с после начала восприятия локомотивными устройствами кодов с пути. В случае приёма поезда или отправления при закрытом светофоре, в том числе по пригласительному сигналу, жёлтый огонь с красным меняется на красный огонь. Структурная схема АЛСН числового кода показана на рисунке 1. В состав системы АЛСН входят путевые и локомотивные устройства. Путевые устройства обеспечивают подачу кодового сигнала на локомотив. Локомотивные устройства обеспечивают приём и расшифровку кодовых сигналов, и включение на локомотивном светофоре соответствующего огня, а также проверку бдительности машиниста и контроль установленных скоростей. В качестве канала связи между путевыми и локомотивными устройствами АЛСН используется рельсовая линия. У проходного светофора (см. рис. 1) автоблокировки установлена кодирующая аппаратура в составе кодового путевого трансмиттера КПТШ и трансмиттерного реле Т, включённого через схему кодирования СХК. В зависимости от показаний путевого светофора, которое определяет состояние двух впереди лежащих блокучастков, схема кодирования подключает реле Т к одному из контактов КПТШ (КЖ,Ж,З), и реле Т работает в режиме соответствующего кода. Переключая свой контакт в цепи первичной обмотки путевого трансформатора ПТ, реле Т транслирует в рельсовую цепь навстречу движению поезда кодовые сигналы в виде импульсов переменного тока. Кодовые сигналы, замыкаясь через переднюю колёсную пару локомотива, создают в приёмных катушках ПК переменное магнитное поле. В ПК индуцируются импульсы 2 МАШИНИСТ Свисток ЭПК Локомотивный светофор ПСС Ключ ЭПК ВК Дешифратор АЛСН ДПБ ЭПК РБ Экстренное торможение 10 20 60 Скоростемер Усилитель АЛСН Vк Vф Фильтр АЛСН Тормозная магистраль ПК Д Д ПК ДТ ДТ Коды АЛСН 5 ПТ ПХ М ТР СХК ОХ П КПТШ З Ж ТР КЖ ПХ ОХ Рис. 1 Схема автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа переменного кодового тока, которые через фильтр АЛСН, настроенный на частоту сигнального тока 25 Гц и не пропускающий токи на других частотах, поступают на вход усилителя АЛСН, где усиливаются и преобразуются в импульсы постоянного тока. От этих импульсов в режиме соответствующего кода работает импульсное реле ИР, переключающее свой контакт на входе дешифратора АЛСН. Дешифратор определяет значение кода и образует цепи возбуждения сигнальных реле для включения соответствующего сигнального показания на локомотивном светофоре. Контроль скорости движения поезда и проверка бдительности осуществляется комплексом устройств в составе электропневматического клапана ЭПК, рукоятки бдительности РБ, дополнительных приборов безопасности ДПБ (Л159, Л168, Л143, УКБМ), скоростемера, дешифратора АЛСН. Проверка бдительности и контроль скорости необходимы для повышения безопасности движения и действуют на основании 3 информации о сигналах путевых светофоров. При остановке локомотива или поезда действие проверки бдительности и контроля скорости прекращается. Проверка бдительности машиниста, прежде всего, нужна при приближении поезда к закрытому светофору и наиболее эффективна, когда производится периодически и вступает в действие возможно реже лишь в случаях прямой необходимости. Машинист при проверке подтверждает бдительность нажатием рукоятки бдительности в ответ на предварительную световую сигнализацию ПСС (4-6 сек.) – мигание лампы, выполненной с помощью блоков Л159 и Л143. Если РБ не будет нажата в течении 4-6 секунд, то раздастся свисток ЭПК и, если и в этот раз РБ не будет нажата в течении 7-8 секунд, то это устройствами расценивается как потеря машинистом способности вести поезд и локомотивная сигнализация, воздействуя на тормозную систему поезда, автоматически останавливает поезд. Проверка бдительности проводится однократно и периодически. Однократная проверка бдительности действует при всех сменах сигналов на локомотивном светофоре и независимо от скорости движения поезда, а также при появлении и смене белого огня на нём и требует от машиниста подтверждения бдительности, в противном случае поезд останавливается принудительно. При появлении зелёного огня на ЛС нажатия РБ не требуется. Периодическая проверка бдительности машиниста производится для пассажирских поездов через каждые 20-30 сек. – посредством устройства контроля бдительности машиниста УКБМ, для грузовых – 30-40 сек. При зелёном огне локомотивного светофора периодическая проверка бдительности отменяется, кроме схемы с УКБМ «Снежинка» на пассажирских поездах в режиме «Ночь» – 90-120 сек. Проверка бдительности начинает работать при скорости более 10 км/ч на белый, красный и красный с жёлтым огни ЛС, а на жёлтый огонь при скорости более 60 км/ч. При следовании локомотива по белому огню ЛС по участку не оборудованному устройствами АЛСН проверка бдительности машиниста осуществляется через каждые 70-90 сек., при этом машинист обязан нажать одновременно кнопки РБ и ВК (вспомогательная кнопка), а тумблер ДЗ (с АЛСН – без АЛСН) поставить в положение «без АЛСН». Контроль скорости состоит в том, что устройства локомотивной сигнализации не допускают следования поезда при красном с жёлтым и красном огнях локомотивного светофора со скоростью выше контролируемой Vк. При превышении контролируемой скорости устройства АЛСН мгновенно реагируют предупредительным свистком ЭПК, говорящем машинисту о необходимости снижения скорости. В противном случае через 7-8 секунд происходит экстренное торможение поезда, которое не может быть предотвращено нажатием рукоятки бдительности. Скорость проследования напольного светофора с жёлтым огнём не должна превышать 60 км/ч, с красным огнём – не более 20 км/ч. Кодовые путевые трансмиттеры Для образования кодовых комбинаций числового кода служат кодовые путевые трансмиттеры: КПТШ-515 с нормальной продолжительностью кодовой комбинации 1.6 с и КПТШ-715 с удлиненной продолжительностью – 1.9 с. КПТШ вырабатывают три кодовых комбинации числового код, со следующими временными характеристиками: 1.6 с КПТ-5 З 0.35 Ж 0.38 КЖ 0.23 0.22 0.12 0.12 0.38 0.12 0.53 4 0.22 0.57 0.72 0.23 0.57 1.9 с КПТ-7 З 0.35 0.12 0.25 0.12 0.25 Ж 0.35 0.12 КЖ 0.30 0.81 0.62 0.65 0.81 0.30 0.65 КПТШ-515 и КПТШ-715 используют в чередующейся последовательности по блокучасткам для защиты при сходе изостыков в смежных рельсовых цепях. Это чередование также используется локомотивной системой САУТ (Система автоматического управления торможением), которая дополняет приборы безопасности на локомотиве, для определения переходов с одного блок-участка на другой. Локомотивные приёмные катушки Приёмные локомотивные катушки служат для индуктивного приёма сигналов переменного тока с пути. Катушка состоит из сердечника, на котором находится обмотка. Сердечник катушки собран из листов трансформаторной стали, покрытых краской и сжатых двумя стальными продольными щеками посредством трёх сквозных болтов. Болты электрически изолированы втулками из кабельной бумаги и текстолитовыми шайбами. На сердечнике помещена обмотка из медного провода, пропитанная лаком под вакуумом. Обмотка находится в защитном кожухе из алюминиевого сплава и всё это залито изолирующей массой. Приёмные локомотивные катушки применяются двух типов: для тепловозов (ПТ) и электровозов (ПЭ). Электрические параметры катушек следующие: Параметры ПЭ не менее 3 6.5-7.3 не менее 52 - ПТ не менее 4 5.8-6.6 не менее 45 не менее 78 Добротность Индуктивность, Гн ЭДС на 25Гц, мВ ЭДС на 50Гц, мВ Сопротивление изоляции ПК по отношению к её сердечнику, Мом не менее 5 Сопротивление изоляции ПК с подводящими проводами по отношению к сердечнику, Мом не менее 2 Сопротивление изоляции кожухов, Ом не менее 100 Сопротивление изоляции стяжных болтов, Ком не менее 10 Высота подвески (расстояние от головки рельса до нижней точки корпуса катушки), мм 100-180 Значения величины ЭДС, наведённых в смежных катушках, не должны отличаться более, чем на 5%. Значение величин индуктивности, добротности, ЭДС измеряются прибором ИП-ЛК (ИПЛК-М). Сопротивление изоляции ПК измеряется мегаомметром на напряжение 500 В. Локомотивный фильтр АЛСН Фильтр разделяет электрические токи с различной частотой таким образом, что пропускает колебания с определёнными и задерживает с посторонними для сигнала частотами. Постоянное по величине напряжение, поданное на вход фильтра, вызывает появление на его выходе напряжения, величина его не остаётся неизменной, а зависит от частоты подведённого напряжения. Те частоты, при которых на выходе значения 5 напряжения (тока) будут наибольшими, так как фильтр пропускает их с наименьшим ослаблением, составляют полосу пропускания фильтра. Токи с частотами, находящимися вне полосы пропускания, встречают наибольшее сопротивление прохождению со стороны фильтра и затухают в нём. При автономной тяге (частота тока кодирования 50 Гц) используется фильтр, образованный приёмными катушками и входным контуром усилителя АЛСН. Полоса пропускания этого фильтра составляет 45-55 Гц. На участках, электрифицированных на переменном токе, на приёмные катушки локомотива воздействует переменный тяговый ток частотой 50 Гц и его гармонические составляющие. Наведённые ими в катушках токи помех превосходить токи полезного сигнала, передаваемого на частоте 25 Гц. Поэтому для защиты от мешающего воздействия переменных тяговых токов применяется более сложный фильтр, способный значительно ослаблять колебания с частотами 50, 100 и 150 Гц, воспринятые приёмными катушками. К такому фильтру относится локомотивный фильтр типа ФЛ25/75М. Фильтр типа ФЛ25/75М имеет две полосы пропускания 25 и 75 Гц. Частота 75 Гц на сети ж.д. почти уже не используется, а частота 25 Гц используется на участке с электрической тягой переменного тока. Электрические параметры фильтра ФЛ25/75М: Электрические параметры Значение Ширина полосы пропускания на частоте 25 Гц, Гц 10-14 Коэффициент передачи на частоте 25 Гц 36 Ослабление сигнала частотой 50 Гц не менее, чем в 1000 раз Ослабление сигнала частотой 100 Гц не менее, чем в 40 раз Ослабление сигнала частотой 150 Гц не менее, чем в 500 раз Сопротивление изоляции, Мом не менее 20 Проверка, настройка и ремонт фильтра должны производится в соответствии с техническими указаниями по ремонту РМ32-ЦШ 09.21-85 один раз в три года. Локомотивный усилитель АЛСН Усилитель служит для увеличения мощности принятых приёмными катушками с пути кодов АЛСН. Мощность этих сигналов измеряется в мкВт, поэтому сигналы должны быть усилены в тысячи раз, чтобы от них могло сработать импульсное реле ИР. Большое распространение получили усилители типа УК25/50М (УК25/50МУ3, УК25/50МДУ3), которые работают на частотах 25 Гц и 50 Гц. Схема усилителя выполнена на транзисторах, с трёхкаскадным усилением сигнала. К основным параметрам усилителя АЛСН числового кода относятся чувствительность, амплитудная и частотная характеристики. Чувствительность усилителя характеризуется наименьшим непрерывным током в рельсах или величиной напряжения, наведённого на приёмных катушках, при котором срабатывает импульсное реле усилителя (ИР). На частоте сигнального тока 25 Гц чувствительность усилителя 0.95-1.15 А (66.5-80.5 мВ); для частоты 50 Гц при тепловозной тяге – 0.75-0.90 А (105-133 мВ). Ток срабатывания реле ИР должен быть не более 12 мА, ток отпускания – не менее 4 мА. Амплитудная характеристика усилителя выражает зависимость тока в импульсном реле от тока в рельсах при постоянном напряжении питания и частоте. Для усилителей АЛСН, исходя из их назначения, предусмотрено, что пока ток в рельсах не слишком велик, ток в реле растёт при увеличении тока в рельсах; затем величина тока в реле остаётся почти неизменной. Согласно амплитудной характеристике усилителя ток надёжной работы (непрерывный переменный ток в рельсах на 25% выше тока чувствительности) должен создавать при наименьшем напряжении питания (40 В) в реле ИР ток не менее 1.5 тока срабатывания; остаточный ток в реле ИР при отсутствии тока в рельсах и наибольшем напряжении питания (60 В) должен быть менее тока его отпускания (не более 0.6 мА). Частотная 6 характеристика усилителя вместе с фильтром определяет зависимость тока в реле ИР от частоты тока в рельсах при его номинальном значении. Сопротивление изоляции усилителя АЛСН по отношению к его корпусу измеряется мегаомметром на напряжение 500 В и должно быть не менее 10 Мом. Усилитель проверяется при напряжениях питания 40,50,60 В, а рабочее напряжение составляет 45-55 В. Дешифратор АЛСН числового кода Широкое распространение получили дешифраторы типа ДКСВ-1Д, ДКСВ-1ДБ и ДКСВ-1ДБ «Снежинка». Они должны обеспечивать: - включение огней на локомотивном светофоре в соответствии с принимаемым кодом; - включение белого огня на ЛС при отсутствии кодов после приёма кодов зелёного или жёлтого; - включение красного огня на ЛС при отсутствии кодов после приёма кода жёлтого с красным; - непрерывный контроль скорости 20 км/ч при красном огне ЛС; - непрерывный контроль скорости 60 км/ч при жёлтом с красным огне ЛС; -периодическую проверку бдительности машиниста через 30-40 с для дешифраторов ДКСВ-1Д и через 20-30 с для дешифраторов ДКСВ-1ДБ, ДКСВ-1ДБ «Снежинка» при следующих показаниях ЛС: красном и скорости менее 20 км/ч; жёлтом с красным и скорости менее 60 км/ч; жёлтом и скорости более 60 км/ч для дешифраторов ДКСВ-1Д и независимо от скорости для дешифраторов ДКСВ-1ДБ, ДКСВ-1ДБ «Снежинка». - периодическую проверку бдительности машиниста через 70-90 с при белом огне ЛС; - периодическую проверку бдительности машиниста через 90-120 с при зелёном огне ЛС для дешифраторов ДКСВ-1ДБ «Снежинка» в режиме «ночь»; - однократную проверку бдительности машиниста на любой огонь ЛС, кроме смены на зелёный огонь; - при смене кодового сигнала в рельсовой цепи показания ЛС должны изменяться не позднее чем через 5-7 с, а при наличии на ЛС белого огня и появлении кодового сигнала это время удлиняется до 15-20 с. Схема дешифратора АЛСН построена на реле типа КДР-1М, КДР-5М, КДР-6М, СР1 и КСР. Реле-счётчики 1, 1А, 2, 2А, 3 предназначены для счёта импульсов с фиксацией положением реле-счётчиков. Кодовые комбинации числового кода различаются числом импульсов, из которых они составляются, поэтому дешифрация начинается со счёта числа импульсов, а затем, в длинном кодовом интервале, по числу сработавших реле-счётчиков определяет принятый сигнал. Реле-счётчики, кроме того, совместно с реле присутствия кодов ПКР проверяют, что в поступающей последовательности число импульсов не превышает трёх и имеет длинный интервал, которым отделяется и заканчивается каждая кодовая комбинация. Импульсы отсчитывают реле-счётчики 1, 2, 3, а интервалы – 1А и 2А. При приёме кода КЖ работают реле 1 и 1А; кода Ж – 1, 1А, 2, 2А; кода З – 1, 1А, 2, 2А, 3. Нормальную работу устройств может нарушать избыток или недостаток замедления реле ПКР. В частности, недостаточное замедление может быть причиной появления проблеска красного огня на ЛС во время смены жёлтого с красным на зелёный или жёлтый. В этом случае реле ПКР, отпустив якорь из-за недостаточного замедления, может замкнуть цепь реле СР в тот момент, когда все сигнальные реле при смене показания обесточились. Излишек замедления снижает защиту от помех при белом огне ЛС. Сигнальные реле ЗР, ЖР, КЖР фиксируют своим положением принимаемый с пути код, управляют сигналами, подаваемыми локомотивным светофором, а также 7 участвуют в управлении принудительной остановкой поезда устройствами АЛСН, проверкой бдительности и контроля скорости. Кроме того, совместно с реле соответствия СР сигнальные реле проверяют соответствие между сигналом локомотивного светофора, зафиксированным положением сигнальных реле, и поступающим на локомотив с пути сигналом, значение которого может в любой момент измениться. При приёме кода КЖ по током реле КЖР, при приёме кода Ж – реле КЖР и ЖР, при приёме кода З – КЖР, ЖР и ЗР, т.е. чем более разрешающее показание ЛС, тем большее число реле должно сработать. Здесь выполнен один из принципов безопасности движения. Схема реле соответствия выполнена с применением реле типа СР-1 (реле первого класса надёжности). Реле СР проверяет соответствие с горящим огнём на локомотивном светофоре и принимаемым кодом. В случае не соответствия реле СР размыкает цепь питания сигнальных реле и приводит их в положение соответствующее принимаемому коду. Реле СР имеет замедление на отпускание 5-6 с, создаваемое электромагнитным путём без помощи ёмкости, что обеспечивает достаточную стабильность при изменениях напряжения. Данное замедление необходимо для бесперебойного приёма кодовых комбинаций: при переходе с одной рельсовой цепи на другую; при следовании по коротким рельсовым цепям; при кратковременных помехах (не более 5-6 с) и искажении кодовых комбинаций. Периодическая проверка бдительности машиниста выполняется посредством реле КСР, которое периодически коммутирует цепь питания клапана ЭПК. Реле КСР имеет замедление на отпускание, равное периодичности проверки бдительности, создаваемое за счёт конденсатора Скж. Это реле подключается к источнику тока, только пока нажата рукоятка бдительности РБ, но за это время успевает зарядиться ёмкость Скж. После того, как рукоятка возвратится в нормальное положение, отключённое реле КСР будет находиться в возбуждённом состоянии в течение 20-30 с (30-40 с). При зелёном огне ЛС реле КСР получает постоянное питание и поэтому бдительность машиниста не проверяется. Проверка бдительности на зелёный огонь (90-120 с) осуществляется только при использовании дешифратора типа ДКСВ-1Д «Снежинка», для этого в цепь питания реле КСР вводится дополнительное сопротивление, которое устанавливается в кабине локомотива. При следовании по белому огню на участке не оборудованному устройствами АЛСН проверка бдительности увеличивается до 70-90 с за счёт подключения к реле КСР дополнительного конденсатора Сб. Чтобы подключить Сб, машинисту необходимо тумблер ДЗ поставить в положение «Без АЛСН» и нажать одновременно РБ и ВК. Контроль скорости при красном и жёлтом с красным огнях ЛС непосредственно связан со схемой периодической проверки бдительности и схема во многом является общей. Это объясняется тем, что устройство контроля скорости при превышении контролируемой скорости воздействует на тормозную систему поезда посредством того же ЭПК и скорость контролируется при тех сигналах, при которых периодически проверяется бдительность. При превышении контролируемой скорости обмотка электромагнита ЭПК выключается контактом реле КСР. Реле КСР обесточивается контактами скоростемера, находящимися в цепях, связывающих его с конденсатором Скж при жёлтом с красным и красном огнях ЛС. Регистрация сигналов и контроль включения АЛСН ведутся скоростемером типа СЛ-2М. На его ленте записываются три огня локомотивного светофора: красный, жёлтый с красным и жёлтый. Регистрирующие электромагниты скоростемера ЭК, ЭКЖ, ЭЖ подключены к цепям ламп этих огней и каждый из них срабатывает, если на локомотивном светофоре включена его лампа. Горение зелёного и белого огней устанавливается косвенно: если запись указывает, что ни один из трёх регистрируемых огней не горел, значит на ЛС был зелёный или белый огонь. В свою очередь зелёный или белый огонь различают по периодической проверке при белом, отмечаемой на ленте скоростемера. Включение устройств АЛСН непрерывно записывается на ленте 8 скоростемера регистрирующим электромагнитом ЭЭ. Непрерывно находящийся под током электромагнит ЭЭ кратковременно срабатывает от каждого размыкания цепи ЭПК при однократной и периодической проверке бдительности, что отмечается на ленте скоростемера. Так же скоростемер фиксирует на ленте: скорость движения локомотива в виде кривой линии, время с помощью минутного писца и часовых наколов. На локомотивах включение управления тяговыми двигателями не возможно без включения ключом ЭПК устройств АЛСН. Дополнительные приборы безопасности Локомотивные устройства АЛСН дополняются дополнительными приборами безопасности (ДПБ), которые обслуживаются работниками локомотивных депо: Л159, Л143, Л168, Л116, УКБМ, КОН, САУТ. Блок Л159 предназначен для включения предварительной световой сигнализации (ПСС) при периодической проверке бдительности машиниста на 3-6 с до включения свистка ЭПК. Это способствует резкому сокращению количества звуковых сигналов ЭПК в кабине машиниста в пути следования, а следовательно снижению шума и утомляемости локомотивных бригад. Если машинист не подтверждает бдительность по ПСС, то через 3-6 с блок Л159 снимает питание с электромагнита ЭПК и раздаётся свисток, по которому машинист обязан нажать РБ. По ПСС машинист отбивает РБ нижнее, которое находится рядом с машинистом, а по свистку он должен нажать верхнее РБ и для этого ему необходимо встать, в противном случае произойдёт экстренное торможение локомотива устройствами АЛСН. Устройство Л143 обеспечивает мигающий режим ламп ПСС. Устройство Л168 обеспечивает остановку поезда при самопроизвольном трогании. Данный блок снимает питание с электромагнита ЭПК при разрыве 10 км/ч контакта скоростемера, если рукоятка, приводящая в движение локомотив, находилась в нейтральном не тяговом положении. В этом случае происходит срабатывание автотормозов. Устройство Л116У предназначено для переноса периодических проверок бдительности машиниста на 30-40 с или 60-90 с в зависимости от показаний локомотивного светофора, при выполнении машинистом действий по управлению локомотивом (работа контроллером, песочницей, свистком, прожектором и т.д.). Устройство УКБМ преимущественно устанавливается на пассажирские локомотивы, обеспечивая более частую периодическую проверку бдительности машиниста 20-30 с (3040 с без УКБМ), а также выполняет функции блоков Л159, Л143, Л168. УКБМ контролирует бдительность машиниста через каждые 20-30 сек. при следовании по станции по белому огню локомотивного светофора. Для этого машинист обязан при белом огне ЛС включить красно-жёлтый огонь кнопкой «Сброс-Установка КЖ». Аппаратура САУТ предназначена для автоматического управления торможением грузовых и пассажирских поездов. САУТ состоит из напольного и локомотивного оборудования. В состав напольных устройств САУТ входит шлейф, уложенный в начале блок-участка. Шлейф и рельс образуют контур, по которому проходит ток от генератора высокой частоты. В состав локомотивных устройств входят: приёмная антенна Ан, датчики пути ДПС1 и скорости ДПС2, бортовую управляющую микропроцессорную ЭВМ САУТ, пульт управления ПУ, локомотивный блок путевых параметров ЛБПП, синтезатор речи. Датчиками пути ДПС1 и скорости ДПС2 измеряется пройденный путь, фактическая скорость и направление движения поезда. При движении поезда датчики вырабатывают импульсы, частота которых пропорциональна скорости, а количество за определённый период времени – пройденному пути. Антенна, расположенная под правым по ходу поезда рельсом, принимает от путевых шлейфов сигналы частотой 19.6, 23, 27 и 31 кГц. Назначение блока САУТ - обработка принимаемой от ДСП1, ДСП2 и Ан, а также от аппаратуры АЛСН информации и воздействие на тормозное оборудование с отключением 9 тяги. Блок ЛБПП предназначен для приёма кодовой информации от точек САУТ с программируемыми путевыми генераторами, которые устанавливаются на выходе станций. Эта информация определяет код перегона, на который выходит поезд. Каждому перегону на плече обращения локомотива присваивается определённый код, который в десятичной системе выражаются числом от 1 до 1024. Принятый код извлекает из памяти ЛБПП путевые параметры конкретного перегона: длин блок-участков, уклоны, постоянные ограничения скорости, наличие опасных мест (переезды, тоннели, путепроводы и т.д.). Эти параметры из ЛБПП передаются в САУТ, где вырабатываются команды на требуемое торможение поезда. При приближении к опасным местам или смене показания локомотивного светофора на более запрещающее синтезатором речи СР формируется речевая информация для машиниста (Внимание, впереди жёлтый или Внимание, переезд), которую он должен подтвердить нажатием на рукоятку бдительности РБ. Так как кодированные точки САУТ устанавливаются только на выходе станций, а на перегоне путевые точки отсутствуют, для определения границ блок-участков в системе САУТ используется признак смены типов КПТШ. САУТ осуществляет контроль максимально-допустимой скорости при следовании на зелёный или жёлтый огонь локомотивного светофора. При достижении поездом максимальной скорости САУТ отключает тягу, а при превышении на 2 км/ч осуществляет автоматическое служебное торможение для снижения скорости до установленной величины. При движении поезда по красно-жёлтому огню ЛС к путевому светофору с запрещающим показанием САУТ в начале блок-участка контролирует максимальнодопустимую скорость движения (скорость проезда путевого светофора с жёлтым огнём не более 60 км/ч), а на расстоянии необходимого тормозного пути до путевого светофора отключает тягу и автоматически, служебным торможением, останавливает поезд перед светофором. Помехи В процессе передачи кодовые комбинации могут подвергаться искажениям. Причинами искажений могут быть нестабильность параметров передачи, связанных с передающими и приёмными приборами рельсовых цепей и локомотива, особенности рельсовых линий и передачи сигналов, а также помехи. Временные искажения, создаваемые передающими и приёмными приборами, обычно проявляются в том, что принятые импульсы по продолжительности оказываются не равными переданным. Этим изменением импульсов соответствует противоположное по длительности изменение интервалов. Искажения численного характера связаны также с особенностями передачи сигналов по рельсовым цепям и приёма их на локомотиве. Помехи имеют случайный характер, и их искажающее действие выражается в том, что они, накладываясь на импульсы и интервалы и обычно заполняя частично интервалы, численно искажают кодовые комбинации. В реальных условиях искажения всегда имеются, но если они находятся в допустимых пределах, то нормальная передача сигналов не нарушается. При значительных искажениях, превышающих допустимые, передача становится неустойчивой или в очень редких случаях полностью нарушается. Неустойчивость из-за искажений и помех проявляется в виде сбоев в приёме сигналов, вызывающих кратковременные проблески белого, жёлтого или жёлтого огня с красным вместо зелёного огня, т.е. временное появление менее разрешающего огня или пропадании сигнала на локомотивном светофоре. Причины отказа напольных устройств АЛСН 10 Основными факторами, вызывающими сбои АЛСН из-за напольных устройств, являются искажения амплитудных и временных характеристик кодового сигнала, задержки включения кодирования, наличие «мёртвых зон» и воздействие всевозможных помех. Причиной амплитудных искажений, как правило, является недостаточный кодовый ток в рельсовой цепи. Для устойчивой работы кодовой АБ и АЛСН наряду с определёнными нормами по амплитуде импульсов должны выдерживаться также и их временные параметры. Анализ схем дешифраторной аппаратуры этих устройств показывает, что длительность самого короткого импульса и самого короткого интервала непосредственно в рельсовой цепи не должна быть менее 0,12 с. С учётом того, что по паспортным данным минимальный интервал на контактах кодового трансмиттера составляет 0,12 с, а минимальная длительность импульса (0,22±0.02) с, на контактах трансмиттерного реле, непосредственно питающего рельсовую цепь, время укорачивания импульсов должно быть не более 0,08 с. Так, если измеряется длительность первого импульса в коде З (0,35 с по паспорту кодового трансмиттера), то длительность этого импульса, измеренная на контактах последнего трансмиттерного реле, должна быть 0,35-0,27 с. Для обеспечения устойчивой работы АЛСН после очередной замены трансмиттерных реле или КПТ, а также при небольших колебаниях питающего напряжения необходимо, чтобы длительность первого импульса в коде зелёного огня была как можно ближе к 0,31 с, а для интервала – 0,16 с. Характерным недостаток в работе устройств АЛСН является сбой кодов в местах пересечения железнодорожного пути высоковольтной линией электропередачи. Помехи от ЛЭП создаются её магнитным полем и воздействуют на локомотивные усилители; нормально работающие от тока частоты 50 Гц. Уровень помех зависит от угла пересечения ЛЭП с железной дорогой, напряжения ЛЭП, взаимного расположения проводов и высоты их подвески, распределения нагрузки по фазам ЛЭП. Исследования, показали, что уровень помехи определяется в основном не прямым влиянием магнитного поля на катушки АЛСН, а косвенным влиянием, т.е. является следствием наведения в металлическом корпусе локомотива вихревых токов, магнитное поле которых непосредственно и воздействует на приёмные катушки. Для уменьшения уровня помехи существуют активные и пассивные способы защиты. К числу активных относятся увеличение высоты подвески и уменьшение расстояния между проводами ЛЭП в местах пересечения, устройство специальных замкнутых подвешенных или уложенных на землю шлейфов, в которые подаётся ток частоты 50 Гц, сдвинутый по фазе по отношению к току наведённой помехи. К пассивным методам защиты относятся компенсация тока помехи специальным проложенным на локомотиве контуром и увеличение сигнального тока в районе пересечения. Другим характерным недостатком в работе устройств АЛСН является подверженность воздействию рельсов и других элементов верхнего строения пути с неравномерной остаточной намагниченностью. Такое явление проявляется на кодируемых и некодируемых участках. Источником помехи в этих случаях являются: объёмозакалённые рельсы, накладки, которые грузили при помощи электромагнитов; рельсовые петли после работы электробалластера. Наибольшее мешающее влияние неравномерная намагниченность оказывает на приёмники АЛСН, работающие в режиме 25 Гц. Поэтому целесообразно на некодируемых участках переводить локомотивный приёмник из режима 25 Гц в режим 50 Гц. Наиболее распространенным видом мешающих влияний, вызванных неравномерной остаточной намагниченностью, является имитация кодов КЖ при наличии определённого соотношения между скоростью следования локомотива и расстоянием между точками рельсов, в которых изменяется полярность магнитного поля. Причины отказа локомотивных устройств АЛСН 11 Отказы локомотивной аппаратуры АЛСН, обслуживаемой ШЧ, в процентах распределяются следующим образом: дешифраторы – 48, усилители – 34, фильтры – 3, общие ящики – 15. Анализ отказов элементов показывает, что они являются следствием перенапряжения в цепях питания локомотивных устройств АЛСН, что вызывает пробой конденсаторов, диодов и варисторов, перегорание транзисторов и резисторов, подгар контактов реле, сгорание монтажа, выход из строя стабилитронов. Пробой диодов может произойти из-за нарушения технологического процесса замены аппаратуры АЛСН (невыключение питания), сгорание монтажа – из-за отсутствия типовых предохранителей в цепях питания АЛСН. Старение конденсаторов вызывает изменение их параметров и потерю ёмкости, что, в свою очередь, может повлечь расстройку контуров локомотивных фильтров. Некачественная регулировка является причиной отклонения характеристик реле от допустимых норм и подгорания контактов, а усталость металла приводит излому контактных пружин. Воздействие вибрации, плохая пайка, ветхость монтажа, повреждение изоляции, нетиповые предохранители – причины, вызывающие неисправности в монтаже, в том числе и случаи полного сгорания монтажа. Отсутствие контакта на выводах клеммной колодки общего ящика – следствие некачественной проверки, ослабления гаечного крепления. Сообщение между выводами клеммной колодки общего ящика – следствие деформации, потери упругости, слабого контактного нажатия, появление нагара на контактирующих поверхностях. 12
