Оборудование участка железной дороги средствами автоматики и телемеханики

Оборудование участка железной дороги средствами автоматики и телемеханики СОДЕРЖАНИЕ 1. Станционные устройства автоматики и телемеханики 1. 1. Характеристика станции 1. 2. Однониточный план станции 1. 3. Разработка маршрутизации станции 1. 4. Составление перечня маршрутов 1. 5. Двухниточный план изоляции путей станции 1. 6. Оборудование станционных путей рельсовыми цепями 1. 7. Изображение общего вида аппарата управления ЭЦ 1. 8. Функциональная схема размещения блоков по плану станции 2. Перегонные устройства электроники и телемеханики 2. 1. Разработка принципиальной электрической схемы путевой автоматической блокировки 3. 3. 1. Расчет капиталовложений на строительство ЭЦ на участковой станции. 3. 2. Расчёт капиталовложений на строительство ЭЦ на заданном участке ж. д. 1. Станционные устройства автоматики и телемеханики 1. 1 Характеристика станции двор. Примыкающие к станции перегоны оборудованы автоматической блокировкой. На станции производятся следующие операции: · Посадка и высадка пассажиров; · Отцепка и прицепка отдельных вагонов; На станции имеются: · Пассажирское здание; · Один перонный путь для посадки-высадки пассажиров (N 3); · Два главных пути (I и II); · Пути для приёма грузовых поездов и выставки вагонов. Маневровая работа на станции производится локомотивом серии Примыкающие к станции участки обслуживаются локомотивами серии ВЛ 80. Станция оборудована системой БРМЦ. 1. 2 Однониточный план станции Однониточный план станции представляет собой немасштабную схему станции: изображение путей, стрелок, а также других объектов станции с соблюдением их взаимного расположения. Горловина станции, оборудуемая устройствами автоматики и телемеханики – нечетная. Нумерация стрелок – нечетная с 1 до 33. Всего в горловине: · 4 стрелочных перевода типа 1/11 Р65; · 3 стрелочных перевода типа 1/9 Р65; · 3 стрелочных перевода типа 1/11 Р50; · 6 стрелочных переводов типа 1/9 Р50. Для пропуска поездов на станцию, в её горловине установлен входной светофор Н. Для приёма поездов по неправильному пути - светофор НД. Вся горловина станции разбита на стрелочные и бесстрелочные участки. В каждой стрелочной секции не должно быть более 3-х стрелочных переводов. По необходимости в створе с изолирующими стыками установлены маневровые светофоры. Маневровые светофоры пронумерованы нечётными арабскими цифрами с 1 до 33. Однониточный план станции приведён на рисунке 1. Маршрутом называется путь следования поезда, маневрового состава или одиночного локомотива в пределах станции по разрешающему сигналу светофора и замкнутым централизованным стрелкам. Все поездные передвижения по приёму, отправлению и передаче поездов из парка в парк производятся по сигналам и обязательно маршрутизируются. Маневровые передвижения также маршрутизируются. 1. 4 Составление перечня маршрутов Основные поездные маршруты приведены в таблице 1. В ней перечислены все маршруты приёма, отправления поездов и все положения ходовых стрелок входящих в маршрут. В таблице маневровых маршрутов (таблица 2) записаны элементарные маршруты, определяемые от светофора, по которому разрешаются маневровые передвижения, до первого попутного светофора, а если такового нет, то за последний встречный. Направление Наименование маршрута Литер светофора 1/3 5/7 9/11 13 15 11/19 21/23 25/27 29 31 33 35 37 Ст. А 1 2 3 4 5 Приём на II путь. ---//--- 3 П ---//--- 10 П ---//--- 12 П Н Н Н Н Н + + + + + + + + + + + + - - - + + + - - - + + + + - - - + + - + 7 8 9 10 11 ----//--- 3 П ----//--- 4 П ----//--- 6 П Ч I Ч3 Ч4 Ч6 Ч8 + + + + + + + - - - - - - + + + - + - - - + Таблица 2 - Маневровые маршруты. Направление № мар- шру- та Наименование маршрута Отправляющие стрелки От светофора М1 11 12 До светофора М9 До -----//------ М11 +1/3 -1/3,+5/7,+9/11 М3 13 14 15 За светофор М17 До -----//------ М15 +1/3,+5/7,+9/11 М5 16 17 18 19 20 До светофора М27 За -----//------ М25 До -----//------ М23 До -----//------ М15 +5/7,+17/19,+25/27 +5/7,-17/19,+21/23,+25/27 +5/7,-17/19,-21/23 -5/7,-9/11,-13 М9 21 22 До светофора М15 За -----//------ М17 +9/11,+13 +9/11,-13 М11 23 24 25 До светофора М27 За ----//----- М25 До ----//----- М23 +17/19,+21/23,+25/27 +17/19,-21/23 М13 26 27 28 За -----//------ М3 За -----//------ М1 +9/11,+5/7,+1/3 +9/11,+5/7,-1/3 М15 29 30 31 32 До светофора М23 За ----//----- М29 За ----//----- М31 За ----//----- М33 +15,+21/23 -15,-35 -15,+35,-37 -15,+35,+37 М17 33 34 35 За светофор М5 За -----//------ М3 До -----//------ М7 -13,-9/11,-5/7 -13,-9/11,+5/7,+1/3 М23 36 37 38 На 4П --//-- 6П +31 -31,-33 М25 39 40 За светофор М5 До -----//------ М13 +25/27,+21/23,-17/19,+5/7 +25/27,+21/23,+17/19 М27 41 42 На IП +29 -29 М29 43 44 45 За светофор М5 До -----//------ М7 -35,-15,+13,-9/11,-5/7 -35,-15,+13,-9/11,+5/7,+1/3 -35,-15,+13,+9/11 М31 46 47 48 За светофор М5 За ----//----- М3 -37,+35,+13,-9/11,-5/7 -35,-15,+13,-9/11,+5/7,+1/3 -35,-15,+13,+9/11 М33 49 50 51 За светофор М5 До -----//------ М7 -35,-15,+13,+9/11 С IП 52 53 До светофора М19 +29 -29,-25/27,+21/23,+17/19 С 3П 54 55 До светофора М19 -29,+25/27 -29,-25/27,+21/23,+17/19 С 4П 56 57 58 За светофор М5 До -----//------ М7 +31,-21/23,-17/19,+5/7 +31,-21/23,+17/19 +31,+21/23,+15,+13,+9/11 С 6П 59 60 61 За светофор М5 До -----//------ М13 До -----//------ М7 -33,-31,-21/23,-17/19,+5/7 -33,-31,-21/23,+17/19 С 8П 62 63 64 За светофор М5 До -----//------ М13 До -----//------ М17 -33,-31,-21/23,+17/19 -33,-31,+21/23,+15,+13,+9/11 1. 5 Двухниточный план изоляции путей станции (ЭЦ). При построении плана использован метод замкнутых контуров. Его суть заключается в определении места установки стыков внутристрелочной изоляции с целью обеспечения чередования полярностей смежных рельсовых цепей (РЦ). Для этого на горловину станции в однониточном изображении перенесены изолирующие стыки, отделяющие смежные РЦ. Острые углы соединены дугой. После этого расставляются стыки внутристрелочной изоляции с учётом наилучшего обеспечения кодирования, обтекания током стрелочных соединителей и рамных рельсов. После предварительной расстановки стыков рассчитывается количество изолирующих стыков в замкнутых контурах. При переходе по стрелке с пути на путь контур переходит по дуге и внутренние стыки, стоящие внутри дуги, при подсчёте не учитываются. Также расставлены приборы РЦ, светофоры, стрелочные переводы и другие сооружения. На двухпутном плане, у каждого конца РЦ, показано расположение питающего и релейного трансформаторов. Стрелочные приводы, светофоры, аппаратура РЦ, стрелочные и бесстрелочные изолирующие участки, приёмо-отправочные пути пронумерованы четными числами по возрастающей от 4 и далее. На двухниточном плане показано расположение пассажирского здания, поста ЭЦ, релейного и батарейного шкафов, других сооружений. 1. 6 Оборудование станционных путей рельсовыми цепями На станции с ЭЦ для контроля свободности путей, стрелок и наиболее эффективного использования путевого развития станционные пути разбиваются изолирующими стыками на отдельные участки, которые оборудуются электрическими РЦ. не превышает 1200м. 25м. В пределах приёмо-отправочных путей и стрелочных, бесстрелолчных секций применяются неразветвлённые РЦ, на стрелках – разветвлённые. 1. 7 Изображение общего вида аппарата управления ЭЦ Управление передвижениями на станции осуществляется с пульта- манипулятора, а состояние маршрутов, изолированных участков, путей, стрелок, сигналов, источников электропитания контролируется на выносном табло. Пульт – манипулятор собирается из кнопочной (М), коммутаторной (К) и связевой (С) секций, причём может содержать по несколько одинаковых секций, если число потребных кнопок или коммутаторов превышает имеющиеся в одной секции. Пульт – манипулятор приведён на рисунке 3. Секция М содержит на передней панели кнопки поездных З (с головкой зелёного цвета), маневровых Б (с головкой белого цвета), вариантных Ж (с головкой жёлтого цвета) маршрутов и конечные кнопки поездных маршрутов К (с головкой красного цвета). Последние предусмотрены для приёмо-отправочных путей, не имеющих выходных светофоров. Кнопки обозначены возрастающими по вертикали номерами светофоров. Вариантной кнопке присвоен двойной номер, состоящий из номера стрелок, между которыми она находится. Вариантная кнопка предусмотрена на тот случай, если вариантный маршрут не может быть набран нажатием кнопок маневровых сигналов. Станция «Энск» имеет на передней панели коммутаторы для индивидуального перевода стрелок. Над каждым коммутатором имеются три лампочки: - Ж – с жёлтой линзой – для контроля минусового положения стрелки: - К – с красной линзой – для контроля взреза стрелки. Секция С связи содержит вызывные кнопки, контрольные лампочки, номеронабиратель, телефонную трубку, микрофон громкоговорящей связи и динамик. На выносном табло размещена светосхема станции со всеми контрольными лампочками и кнопками искусственной разделки секции. Светосхема набрана из типовых световых ячеек желобковой формы. Работа ДСП на аппарате управления протекает описанным ниже образом. Для установки основного поездного или маневрового маршрута должны быть нажаты две кнопки – начальная и конечная. Конечной кнопкой в маршрутах приёма является кнопка встречного выходного светофора или специальная кнопка К, а в маршрутах отправления – кнопка дополнительного входного светофора НД. В маневровых маршрутах конечной кнопкой может быть кнопка попутного маневрового светофора или встречного ограждающего бесстрелочный участок, приёмо-отправочный путь или тупик. Отмену маршрута ДСП производит с выдержкой времени нажатием общей кнопки «Отм. марш.» и кнопки соответствующего сигнала. На табло при этом зажигается общая лампочка «Отмена», а затем одна из лампочек, фиксирующих автоматически выбранную величину выдержки времени: · с занятого пути поездных – 3 мин. Если после прохода по маршруту какие-либо секции остались замкнутыми, ДСП пользуется искусственной разделкой. Для этого он нажимает на табло кнопки разделываемых секций, от чего непрерывное их горение сменяется мигающим, и затем групповую кнопку «Иск. разд.» на манипуляторе. Включать комплект выдержки времени 3,5 мин, а лампочка «Искусственная разделка» на табло загорается ровным светом. Если действия по установке маршрута были неправильными, нажатием кнопки отмены набора «Отм. наб.» ДСП приводит аппаратуру в исходное состояние. Для включения индикации положения стрелок на табло ДСП нажимают кнопку «Контр. стр.» на манипуляторе. Перевод стрелки осуществляется индивидуально – поворотом рукоятки стрелочного коммутатора на секции К. После этого нажимают кнопку вспомогательного управления «Вспом. упр.» и, не отпуская её, кнопки начала и конца маршрута. Если повреждена схема исключения задания секущих маршрутов, ДСП пользуется кнопкой восстановления набора «Восстан. набора» и, так же не отпуская её нажимает кнопки начала и конца маршрута. 1. 8 Функциональная схема размещения блоков по плану станции В системе блочной маршрутно-релейной централизации (БМРЦ) схемы наборной и исполнительной групп реле строятся по плану станции. Вся релейная аппаратура БРМЦ размещается в типовых блоках. кнопок, определяют направление и род задаваемого маршрута, воздействуют на кнопочные узлы промежуточных сигналов, расположенных по трассе маршрута, формируют команды на перевод стрелок, контролируют соответствие положения стрелок задаваемому маршруту. Построение функциональных схем наборной и исполнительной групп заключается в расстановке блоков по плану станции. Блоки наборной группы имеют следующее назначение: · НПМ – управляет поездным или совмещённым с моневровым светофором, применяется так же для фиксации конца маршрута; · НСОХ2 – управляет двумя одиночными стрелками; · НСС – управляет спаренными стрелками; · НН – определяет направление и род устанавливаемого маршрута. В исполнительной группе используются следующие блоки: · ВД – дополнительный блок, применяемый совместно с В1 и блоком входного светофора Вх; · СП – стрелочного изолированного участка; · УП – бесстрелочного изолированного участка; · П – приёмо-отправочного пути; · С – контроля положения стрелки; · ПС – стрелочно-пусковой блок, управляющий переводом двух спаренных, двух одиночных или одной одиночной и спаренной стрелок; 2. Перегонные устройства электроники и телемеханики 2. 1 Разработка принципиальной электрической схемы путевой автоматической блокировки на рельсовые цепи. Применение автоблокировки позволяет обеспечить высокую безопасность движения поездов, повысить участковую скорость, а так же получить требуемую пропускную способность участков. При автоблокировке межстанционный перегон делится на блок-участки, каждый из которых ограждается проходными светофорами. Контроль состояния блок-участка производится с помощью рельсовых цепей. В соответствии с заданием, при электрической тяге переменного тока запроектирована числовая кодовая автоблокировка с рельсовыми цепями частотой 25Гц. При нахождении поезда на блок-участке 3П импульсное путевое реле 3И зашунтировано колесными парами и не получает кодовых сигналов, дешифраторная ячейка ДЯ не работает, сигнальные реле 3Ж и 3З обесточены. Тыловыми контактами реле 3Ж подает питание для включения красного огня на светофоре 3, возбуждения огневого 3О, замыкания цепи трансмиттерного реле 5Т, которая проходит через контакты КЖ непрерывно работающего трансмиттера КПТ и фронтовой контакт огневого реле 3О. Повторяя работу контакта КЖ, трансмиттерное реле 5Т периодически замыкает и размыкает свой контакт в цепи вторичной обмотки путевого трансформатора ПТ и посылает в рельсовую цепь 5П навстречу движения поезда коды КЖ. На другом конце блок – участка 5П коды КЖ у светофора 5 через защитный фильтр ЗБФ воспринимается импульсным путевым реле 5И. На выходе дешифраторной ячейки ДЯ возбуждается сигнальное реле 5Ж, контактами которого на светофоре 5 включается желтый огонь и замыкается цепь питания трансмиттерного реле 7Т, повторяющего работу контакта Ж трансмиттера КПТ. В рельсовую цепь 7П поступает код Ж. В сигнальной точке 1 код Ж воспринимается импульсным реле 1И. Периодически замыкая свой контакт, реле 1И воздействует на дешифраторную ячейку ДЯ, на выходе которой срабатывают реле 1Ж и 1З. На светофоре 1 включается зеленый огонь. Работа приборов автоблокировки в других сигнальных точках (1,9,11) происходит аналогичным образом, и на всех светофорах горит зеленый огонь, если свободны их блок–участки. 3 Расчет капиталовложений на оборудование участковой станции и заданного участка запроектированными устройствами автоматики и телемеханики и определение штата их содержания 3. 1 Расчёт капиталовложений на строительство ЭЦ на участковой станции Капитальные затраты на проектирование устройств ЭЦ стрелок на станции и автоблокировки на заданном участке рассчитывается по укрупнённым нормативам приведенным в таблице 4. 1 [6]. Укрупнёнными нормативами учтено центральное питание стрелок, сигналов и рельсовых цепей, обогрева электрических приводов, станционная парковая связь для крупных станций, автоматическая очистка стрелок. Капитальные затраты на проектирование устройств ЭЦ стрелок на станции приведены в таблице 3. Таблица 3 - Капитальные затраты на проектирование устройств ЭЦ стрелок на станции Затраты, тыс. руб. Строительно-монтажные работы Оборудование Прочие затраты 16*8,6 = 137,6 16*0,9 = 14,4 Итого 201,6 3. 2 Расчёт капиталовложений на строительство АБ на заданном участке ж. д. Капитальные затраты на строительство автоблокировки на заданном участке длиной 9,5км. приведены в таблице 4. Показатели Затраты, тыс. руб. Прочие затраты 137,75 9,50 Итого 530,10 3. 3 Расчёт эксплуатационных расходов Эксплуатационные расходы по содержанию проектируемых устройств рассчитываются в зависимости от ходовых норм расхода. Эти расходы включают в себя затраты на содержание штата, на материалы, топливо, электроэнергию, амортизационные отчисления. Эксплуатационные расходы рассчитываются по формуле: Э=n*P, где n-количество стрелок; Р-норма расхода на содержание стрелки, тыс. руб. в год. Эксплуатационные расходы по содержанию стрелок ЭЦ приведены в таблице 5. Таблица 5 - Эксплуатационные расходы по содержанию стрелок ЭЦ Норма расхода на содержание стрелки, тыс. руб. Количество стрелок, шт. Эксплуатационные расходы, тыс. руб. 1,71 7 11,97 Приёмо-отправочные пути Р50: 1/11;1/9 1,34 9 12,06 Итого - 16 24,03 При заданных размерах движения 50 пар поездов в сутки, норма расхода на содержание 1 км устройств автоблокировки на двухпутной линии составляет 1,74 тыс. руб. в год. Эксплуатационные расходы на содержание 9,5км. устройств автоблокировки составляет Э=1,74*9,5=16,53 тыс. руб. в год. Суммарные эксплуатационные расходы составляют Э=29,53+16,53=46,06 тыс. руб. в год. Автоматические системы СЦБ на железных дорогах весьма эффективны. Применение автоматики позволяет сократить потребность в эксплуатационном штате и тем самым повысить производительность труда железнодорожников. Кроме того, в результате сокращения продолжительности стоянок поездов уменьшаются расходы на топливо и электроэнергию по заработной плате. За счёт сокращения количества остановок и числа разгонов и торможений уменьшаются расходы по ремонту подвижного состава и др.