Устройства автоматики, телемеханики для движени..

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
«МОСКОВСКИЙ МЕТРОПОЛИТЕН»

УЧЕБНО – ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР



Г.И. Логинов













УСТРОЙСТВА АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
НА МЕТРОПОЛИТЕНЕ

Курс лекций для подготовки по профессии
«Оператор поста централизации»

















МОСКВА 2008 ГОД




1. Виды устройств СЦБ, применяемые на
метрополитене

На метрополитене для регулирования движения поездов применяются различные устройства сигнализации, централизации, блокировки (СЦБ). Устройства СЦБ имеют другое название – устройства автоматики, телемеханики движения поездов (АТДП).
К устройствам АТДП на метрополитене относятся:
- системы интервального регулирования движения поездов;
- системы централизованного управления стрелками, сигналами, маршрутами.
К системам интервального регулирования движения поездов относятся путевая автоматическая блокировка (автоблокировка) и автоматическая локомотивная сигнализация с автоматическим регулированием скорости (АЛС – АРС). Эти системы предназначены для поддержания между поездами минимальных безопасных расстояний, что необходимо для обеспечения требуемой пропускной способности линии метрополитена и безопасности движения поездов.
К системам централизованного управления стрелками, сигналами, маршрутами относятся электрические централизации станций и путей электродепо, диспетчерская централизация. Применение этих систем позволяет сократить время на приготовление маршрутов на станциях, что повышает пропускную способность станции и гарантирует безопасность движения поездов.

2. Напольные устройства АТДП

2.1. Светофоры

Светофор – это сигнальный прибор, подающий сигналы огнями своих ламп в светлое и темное время суток (круглосуточно).
Светофоры предназначены для обеспечения безопасности движения поездов, а также четкой организации движения поездов и маневровой работы на метрополитене.
На метрополитене применяются светофоры следующих типов:
- светофоры типа «Метро», устанавливаемые в тоннелях;
- светофоры типа МПС, устанавливаемые на наземных участках.
Светофоры, как правило, устанавливаются с правой стороны, с соблюдением габарита приближения оборудования.
Основной частью светофора является светофорная головка, которая может устанавливаться на мачте, кронштейне или мостике, а также на специальных фундаментах (карликовые светофоры на путях депо).
Светофорная головка представляет собой литой корпус на одно, два и три показания.
С передней стороны в корпусе имеются круглые окна, в которых размещаются линзы – светофильтры, задняя сторона закрывается крышкой, шарнирно крепящейся к корпусу. Светофорные головки на два и три показания внутри разделяются на отсеки светонепроницаемыми перегородками.
Внутрь каждого отсека устанавливается линзовый комплект, состоящий из основания, ламподержателя и линзы – светофильтра. У светофоров типа «Метро» снаружи линза-светофильтр закрывается защитным стеклом.
В ламподержатель устанавливаются одна или две светофорные лампы.
Линза – светофильтр фокусирует световой поток и окрашивает его в соответствующий цвет.
В настоящее время вместо светофорных ламп применяют светодиодные головки, обладающие низким потреблением электрической энергии и имеющие длительный срок службы.

2.1.1. Особенности светофоров типа МПС и «Метро»

Светофоры типа МПС имеют:
- линзовый комплект, состоящий из линзы-светофильтра и наружной прозрачной линзы, что позволяет иметь высокую степень фокусировки светового потока;
- рассеивающие линзы и отклоняющие вставки, обеспечивающие видимость показаний светофора в кривых участках пути и в непосредственной близости от светофора;
- фоновый щит, окрашенный с лицевой стороны в черный цвет, что улучшает восприятие сигнальных показаний светофора;
- защитные козырьки, исключающие засветку линз от посторонних источников света и ложное восприятие сигнальных показаний светофора.
Светофоры типа «Метро» имеют:
- облегченный корпус;
- упрощенную оптику, состоящую из линзы-светофильтра, закрытую снаружи защитным стеклом;
- не имеют фонового щита и защитных козырьков.

2.2. Автостопы

На метрополитене в качестве средств принудительного воздействия на тормозные устройства подвижного состава и его экстренного торможения применяются:
- электромеханические автостопы;
- инерционные автостопы;
- сигнал абсолютной остановки «АРС-АО»;
- неподвижные скобы.
Автостопы представляют собой совокупность путевых и поездных устройств.
К поездным устройствам автостопа относятся:
- пневматический срывной клапан со срывной скобой;
- универсальный автоматический выключатель автостопа (УАВА).
К путевым устройствам относятся:
- электромеханические автостопы;
- инерционные автостопы.
Рабочим органом поездных устройств автостопа является скоба пневматического срывного клапана, которая фиксируется в вертикальном положении двумя оттягивающими спиральными пружинами.
Рабочим органом путевых автостопов является путевая скоба, устанавливаемая с правой стороны по направлению движения вне колеи пути.
При нахождении путевой скобы в заграждающем (вертикальном ) положении происходит взаимодействие скобы пневматического срывного клапана с путевой скобой. В результате такого взаимодействия скоба пневматического срывного клапана отклоняется от вертикального положения, что приводит к открытию клапана тормозной магистрали и экстренному торможению.
Аналогично происходит взаимодействие скобы пневматического срывного клапана с неподвижными скобами, устанавливаемыми перед тупиковыми упорами на станционных путях.
На линиях, где основным средством сигнализации является АЛС-АРС, для исключения проезда светофора полуавтоматического действия, имеющего запрещающее показание, в рельсовые цепи перед и за этим светофором подается сигнал абсолютной остановки (АРС-АО). При приеме
этого сигнала поездными устройствами АЛС-АРС автоматически приводится в действие тормозная система поезда и исключается начало его движения.

2.2.1. Электромеханический автостоп

Электромеханический автостоп предназначен для автоматического экстренного торможения поезда при проследовании им светофора с запрещающим показанием.
Электромеханические автостопы устанавливаются непосредственно перед светофорами, а на подходе к станциям они могут выноситься вперед, навстречу движению, на расстояние до 20м от светофоров. Автостопы маневровых светофоров на путях оборота или отстоя подвижного состава устанавливаются за изолирующим стыком по ходу движения в направлении главных станционных путей на расстоянии 0.7 – 1.0 м (после 1964г.).
На путях оборота составов станции с перекрестным съездом перед маневровыми светофорами могут устанавливаться дублирующие электромеханические автостопы.
Электромеханический автостоп состоит из электропривода, путевой скобы и гарнитуры.
Электропривод предназначен для перевода путевой скобы из заграждающего положения в разрешающее и обратно, а также контроля положения путевой скобы.
Путевая скоба может занимать два положения: заграждающее (вертикальное) и разрешающее (горизонтальное). При заграждающем положении скобы происходит ее взаимодействие с поездными устройствами автостопа; при разрешающем положении скоба пневматического срывного клапана проходит над путевой скобой без взаимодействия.
Гарнитура автостопа обеспечивает механическую связь электропривода автостопа с путевой скобой и передачу вращающего момента от электропривода к путевой скобе.

2.2.2. Инерционный автостоп

Инерционный автостоп предназначен для принудительного воздействия на тормозные устройства поезда и его экстренного торможения при превышении поездом установленной скорости движения на проследуемом участке.
Инерционный автостоп представляет собой путевую скобу, насаженную на ось. Нижняя часть скобы утяжелена за счет установки груза. Ось вращения располагается выше центра тяжести скобы, поэтому путевая скоба при отсутствии внешнего воздействия всегда занимает вертикальное (заграждающее) положение.
При воздействии внешней горизонтально действующей силы путевая скоба отклоняется от вертикального положения и после нескольких покачиваний возвращается в исходное положение.
При проследовании поездом инерционного автостопа всегда происходит взаимодействие путевой скобы и скобы пневматического срывного клапана поезда. При этом чем ниже скорость, тем больше время взаимодействия скоб и меньше сила, действующая на поездную скобу, - в результате торможения поезда не происходит. Чем выше скорость, тем меньше время взаимодействия поездной и путевой скоб, больше действующая сила, что приводит к отклонению скобы пневматического срывного клапана и экстренному торможению поезда.
Меняя массу груза, устанавливаемого на путевой скобе, можно изменять скорость, при которой происходит срабатывание поездного автостопа.
Инерционные автостопы устанавливаются:
- на станционных путях перед упорами до неподвижных скоб автостопов;
- на главном станционном пути по прибытии поездов конечной станции линии, кроме станций, оборудованных устройствами контроля остановки поезда у платформы и станций открытых наземных участков.
На главных путях станций в начале пассажирской платформы с левой стороны по ходу движения в правильном направлении могут устанавливаться инерционные автостопы одностороннего действия.

3. Рельсовые цепи

Рельсовой цепью называется электрическая цепь, проводниками которой являются рельсовые нити участка железнодорожного пути, используемые для передачи электрических сигналов.


Рис.1. Схема рельсовой цепи
ПТ - питающий трансформатор (источник тока); П - путевое реле (приемник тока); Ic - сигнальный ток; Т(П) - питающий конец рельсовой цепи; Р - релейный конец рельсовой цепи; ИС – изолирующие стыки.

С помощью рельсовых цепей контролируется свободное и занятое состояние изолированных участков пути, целостность рельсовых нитей.
Рельсовые цепи обеспечивают непрерывную связь между путевыми устройствами и подвижным составом, с их помощью осуществляется передача на подвижной состав информации, необходимой для управления и регулирования движения поездов.
Рельсовая цепь содержит источник тока, приемник тока и соединяющие их проводники, роль которых выполняют рельсовые нити участка железнодорожного пути (Рис.1).
Ток, подаваемый в рельсовую цепь для контроля ее состояния, называют сигнальным током рельсовой цепи (или блокировочным током).
Рельсовая линия состоит из отдельных рельсов, которые соединяются между собой с помощью температурных стыков. Для обеспечения устойчивой работы рельсовой цепи температурные стыки должны хорошо проводить электрический ток; такие стыки называют токопроводящими. В целях снижения электрического сопротивления температурных стыков при их монтаже применяют графитовую смазку, установку медных приварных стыковых соединителей.
Смежные обособленные участки электрически изолируются друг от друга с помощью изолирующих стыков, которые служат физической границей между рельсовыми цепями. По конструкции изолирующие стыки могут быть с накладками из электроизоляционных материалов (лигнофолевые, композитные) и с металлическими накладками. В последнем случае накладки изолируются от рельсов с помощью стеклоткани, которая приклеивается с использованием эпоксидной смолы. Такие изолирующие стыки называются клееболтовыми; они имеют высокие механические и электроизоляционные свойства.
Рельсовые цепи по своей конфигурации повторяют путевое развитие. На станциях, где имеются стрелки, перекрестные съезды устраивают разветвленные рельсовые цепи, которые ограничиваются изолирующими стыками.
Изолирующие стыки на станционных путях и стрелочных секциях располагаются на расстоянии не менее 3.5 м от предельного столбика или рейки в сторону пути. Если изолирующий стык располагается ближе к предельному столбику (предельной рейке), он называется негабаритным и на схематическом плане станции обводится кружком. Рельсовая цепь расположена за негабаритным изолирующим стыком и примыкающая к устанавливаемому маршруту, контролируется как охранная при задании маршрута.

4. Путевая автоматическая блокировка
(Автоблокировка)
4.1. Назначение, принцип действия автоблокировки

Автоблокировка – это система автоматического регулирования движением поездов, когда управление сигнальными показаниями светофоров происходит автоматически под воздействием поезда.
Автоблокировка относится к системам интервального регулирования движения поездов на перегонах и на станциях без путевого развития и обеспечивает:
- установку и поддержание минимального безопасного интервала между попутно следующими поездами;
- непрерывное ограждение хвоста поезда запрещающим показанием светофора;
- выполнение требований, предъявляемых ПТЭ метрополитенов к автоблокировке.
При оборудовании линии автоблокировкой с целью обеспечения требуемой пропускной способности проводятся тяговые расчеты. На основании тяговых расчетов производится расстановка светофоров на линии. При этом учитывается, чтобы расстояние между смежными светофорами было, как правило, не менее длины тормозного пути при служебном торможении со скорости, допустимой на проследуемом участке.
Участок пути между двумя соседними светофорами называется блок -участком автоблокировки.
В створе со светофорами на рельсовой линии устанавливают изолирующие стыки, т.е. линия делится на электрически изолированные участки. В пределах каждого изолированного участка устраивают рельсовую цепь. В границах блок – участка может быть одна или две рельсовые цепи.
На метрополитене в непосредственной близости от светофора устанавливают электромеханический автостоп, предназначенный для принудительного экстренного торможения электропоезда при проследовании им светофора с запрещающим показанием.
Если попутно следующие поезда разделить только одним блок - участком (что возможно при двухзначной системе сигнализации), то создается угроза столкновения (наезда) поезда с впереди идущим при проследовании следующим позади поездом светофора с запрещающим показанием.
Для исключения подобных случаев за каждым светофором выделяется участок пути, не менее длины тормозного пути при экстренном торможении с максимально реализуемой скорости на проследуемом участке, свободное состояние которого контролируется при открытии предшествующего светофора на разрешающее показание. Этот участок пути называют защитным участком.
Защитный участок за светофором – расстояние от скобы путевого автостопа данного светофора до конца участка пути, ограждаемого предыдущим светофором.
Так как длина тормозного пути при экстренном торможении меньше, чем при служебном, объективно защитный участок будет короче блок – участка (Рис.2).
Возможны случаи, когда длина защитного участка принимается равной длине блок – участка (Рис.3), а на подходе к станции защитный участок может превышать длину блок – участка (Рис.4).

Рис.2. Защитный участок короче блок – участка

Рис.3. Защитный участок равен длине блок – участка



























Рис.4. Защитный участок длиннее блок - участка

Таким образом, при наличии защитного участка безопасное расстояние между попутно следующими поездами будет включать блок – участок данного светофора и защитный участок, расположенный за следующим светофором.
Участок пути за светофором, включающий блок – участок за этим светофором, и защитный участок за следующим светофором называется ограждаемым участком данного светофора.
Согласно ПТЭ метрополитенов включение на светофоре разрешающего
показания допускается после освобождения поездом блок – участка, защитного участка, расположенного за следующим светофором, который должен перекрыться на красный огонь, а его автостоп принять заграждающее положение. Включение на светофоре разрешающего показания возможно только после перехода путевой скобы его автостопа в разрешающее положение.
Такой порядок работы светофоров автоблокировки обеспечивает безаварийную остановку поезда в случае проследования им светофора с запрещающим показанием.
Перекрытие светофора на запрещающее показание и перевод скобы его автостопа в заграждающее положение должны происходить:
- при вступлении поезда на ограждаемый светофором участок;
- при нарушении целости рельсовых нитей (изломе рельса) в пределах ограждаемого светофором участка;
- при неисправности цепей управления светофором и приводом автостопа.

4.2. Система сигнализации при автоблокировке

Сигнализация при автоблокировке с автостопами и защитными участками на тоннельных и закрытых наземных участках установлена двух- или трехзначная; на открытых наземных участках – трехзначная, а при автоблокировке без автостопов и защитных участков – четырехзначная.
Видимость показаний светофоров должна обеспечиваться на расстоянии не менее длины расчетного тормозного пути при полном служебном торможении. Если требуемая видимость светофора не обеспечивается или длина блок – участка перед ним меньше тормозного пути при служебном торможении, то на предшествующем светофоре вводится предупредительная сигнализация.

4.2.1. Введение предупредительной сигнализации

Если светофор, расположенный в кривой, имеет ограниченную видимость (меньше длины тормозного пути при служебном торможении) или длина блок – участка перед ним меньше длины тормозного пути при служебном торможении, то на предшествующем светофоре вводится предупредительная сигнализация – желтое показание (Рис.5).



Рис.5.

В случае ограниченной видимости светофора с желтым показанием или укороченного блок – участка перед ним, на светофоре, ограждающем укороченный блок – участок вводится желто – зеленое показание (одновременно горящие зеленый и желтый огни – Рис.6.).



Рис.6.

На рис.5 и 6:
Lбу – длина блок-участка автоблокировки (м);
Lст – длина тормозного пути при служебном торможении (м);
Lвид – видимость сигнального показания светофора (м).


4.3. Принцип работы светофора автоматического
действия

Управление сигнальными показаниями светофора автоматического действия происходит под воздействием поезда (без участия человека).
Нормально светофор автоматического действия имеет разрешающее показание, скоба его автостопа находится в разрешающем положении, что гарантирует свободное состояние ограждаемого светофором участка, куда входит блок – участок данного светофора и защитный участок за следующим светофором.
При вступлении первой колесной пары подвижного состава на ограждаемый светофором участок светофор перекрывается на запрещающее показание, скоба его автостопа переходит в заграждающее положение.
При освобождении поездом блок – участка и защитного участка за следующим светофором на рассматриваемом светофоре будет включено разрешающее показание только после перехода скобы его автостопа в разрешающее положение при условии, что следующий по отношению к рассматриваемому светофор имеет запрещающее показание, а скоба его автостопа находится в заграждающем положении.

5. Автоматическая локомотивная сигнализация
с автоматическим регулированием скорости
(АЛС – АРС)

5.1. Назначение и принцип работы АЛС – АРС

АЛС – АРС – система устройств, обеспечивающая передачу сигнальных показаний в кабину управления поездом, непрерывный контроль свободности пути и скорости движения поезда, автоматическое снижение скорости при ее превышении.
АЛС – АРС относится к автоматическим системам интервального регулирования движения поездов и обеспечивает:
- непрерывный контроль длины свободного участка пути перед поездом;
- передачу в кабину машиниста сигнального показания о допустимой скорости движения поезда в зависимости от длины свободного участка пути перед поездом;
- постоянное сравнение фактической скорости движения с допустимой в автоматическом режиме;
- автоматическое включение тормозных устройств поезда, если фактическая скорость превышает допустимую, с выдачей акустического сигнала;
- автоматическое прекращение торможения, если фактическая скорость стала равна или меньше разрешенной;
- автоматическое торможение вплоть до полной остановки поезда, если машинист нажатием педали или кнопки бдительности не подтвердит свою способность к управлению поездом;
- ограждение хвоста впередиидущего поезда сигнальной командой, запрещающей движение, подаваемой в последнюю свободную (перед занятой поездом) рельсовую цепь;
- выполнение других требований безопасности движения поездов.
При АЛС – АРС также обеспечивается контроль целостности рельсовых нитей железнодорожного пути.
На линиях, где система АЛС – АРС является основным средством сигнализации при движении поездов, она дополняется дублирующим автономным устройством АРС (ДАУ – АРС) или резервным устройством АЛС - АРС. В этом случае на пульте в кабине машиниста имеется информация о допустимой скорости движения как на проследуемой рельсовой цепи (основная сигнализация), так и об ожидаемой допустимой скорости движения на впередилежащей рельсовой цепи (предупредительная сигнализация).
Указателем в кабине управления электропоездом подаются сигналы:
- цифровое показание – «Разрешается движение со скоростью, не превышающей указанную сигнальным показанием»;
- цифра «0» (ноль) – «Стой! Требуется остановка»;
- буквы «НЧ» (нет частоты) или «ОЧ» (отсутствие частоты) – «Стой! Требуется остановка. Впереди путь занят, неисправность путевых, поездных устройств АЛС – АРС, излом рельса, не задан маршрут, некодируемая рельсовая цепь»;
- чередующиеся показания «О» и «НЧ» («ОЧ») – сигнал абсолютной остановки (допускается на линиях, где основным средством сигнализации является АЛС – АРС) – «Стой! Требуется остановка».
Предупредительная сигнализация о допустимой скорости движения на впередилежащей рельсовой цепи подается в виде цифрового или буквенного сигнального показания («РС»).
При АЛС – АРС попутно следующие поезда разграничиваются блок – участком АЛС – АРС.
Блок – участок АЛС – АРС - участок пути от конца рельсовой цепи, занимаемой поездом, равный длине тормозного пути при торможении устройствами АЛС – АРС со скорости, разрешенной на проследуемой рельсовой цепи. Границами блок – участка АЛС – АРС являются изолирующие стыки или точки подключения к рельсам аппаратуры рельсовых цепей. На границе рельсовых цепей устанавливается литерная табличка с номером рельсовой цепи, занимаемой головой поезда.
Длина блок – участка АЛС – АРС переменная и зависит от допустимой скорости на проследуемой рельсовой цепи. Свободное состояние блок – участка АЛС – АРС контролируется управляющим реле.

5.2. Основные устройства и порядок
работы АЛС – АРС

Система АЛС – АРС включает путевые и поездные устройства. Роль канала связи между ними выполняет рельсовая цепь.
Путевые устройства предназначены для контроля свободности участков пути перед поездом, получения (генерации) кодовых сигналов и выдачи в рельсовые цепи того или иного кодового сигнала в зависимости от длины свободного блок – участка АЛС – АРС.
Каждой частоте кодового сигнала соответствует определенная допустимая скорость движения.
Кодовые сигналы в рельсовую цепь, как правило, выдаются после занятия ее поездом.
Поездные устройства АЛС – АРС предназначены для приема, обработки, распознавания и запоминания как кодовых сигналов о допустимой скорости, так и фактической скорости движения; сравнения допустимой и фактической скоростей и воздействия на тормозные устройства поезда, если фактическая скорость начинает превышать допустимую.
В зависимости от длины свободного участка пути перед поездом путевыми устройствами АЛС – АРС в рельсовую цепь, занимаемую поездом, подается кодовый сигнал, разрешающий движение со скоростью, в случае торможения с которой устройствами АЛС - АРС обеспечивается безаварийная остановка поезда на свободном участке пути.
Если при движении поезда фактическая скорость не превышает допустимую, система не вмешивается в режим ведения поезда.
В случае превышения поездом допустимой скорости, начинается автоматическое торможение поезда с оповещением об этом машиниста. При нажатии машинистом кнопки бдительности процесс автоматического торможения прекращается, т.е. система предоставляет машинисту возможность самому управлять скоростным режимом ведения поезда.
Если машинист не подтверждает бдительность, система осуществляет автоматическое торможение до полной остановки поезда.
Начало движения поезда после его торможения и остановки средствами АЛС – АРС возможно только с участием машиниста.

5.3. Системы АЛС – АРС, применяемые на метрополитене

В настоящее время на Московском метрополитене применяются следующие системы АЛС – АРС:

1. АЛС – АРС без ДАУ – АРС
Применяется на линиях, где основным средством сигнализации является автоблокировка с автостопами и защитными участками, в качестве дополнительного средства сигнализации. Позволяет осуществлять вождение поездов в одно лицо и повысить пропускную способность линий.

2. АЛС – АРС, дополненная ДАУ – АРС
Применяется на линиях, где АЛС – АРС является основным средством сигнализации. Для функционирования ДАУ – АРС используется комплект аппаратуры поездных устройств АЛС – АРС хвостового вагона поезда. Позволяет улучшить условия ведения поезда, так как, кроме основной сигнализации о допустимой скорости движения поезда на проследуемой рельсовой, имеется предупредительная сигнализация об ожидаемой допустимой скорости движения на впереди расположенной рельсовой цепи. В случае неисправности и отключении комплекта поездных устройств головного вагона поезда, обеспечивается ведение поезда по сигнальным показаниям ДАУ – АРС, не прибегая к включению резервного средства сигнализации – автоблокировки без автостопов и защитных участков. Недостатком АЛС – АРС с ДАУ – АРС является потеря одного вида сигнализации как при отключении АЛС – АРС, так и ДАУ – АРС.

3. Система АЛС – АРС «Днепр»
Резервированная система интервального регулирования движения поездов «Днепр» применяется в качестве основного средства сигнализации на линиях метрополитена. Резервным средством сигнализации на этих линиях является автоблокировка без автостопов и защитных участков.
В системе «Днепр» реализовано полное резервирование поездных устройств АЛС – АРС с выдачей на пульт машиниста основной и предупредительной сигнализации при работе одного (любого) комплекта поездных устройств. Комплекты поездных устройств АЛС – АРС головного и хвостового вагонов поезда функционируют автономно, каждый из них обрабатывает основную и предупредительную сигнализацию, т.е. при переходе на резервный комплект аппаратуры потери информации не происходит.
Система «Днепр» функционирует при всех видах рельсовых цепей, применяемых на метрополитене.

6. Электрическая централизация

6.1.Общие сведения об электрической централизации

Электрическая централизация – это система устройств для управления стрелками и сигналами станции с одного пункта при помощи электрической энергии, обеспечивающая взаимное замыкание стрелок и сигналов.
При электрической централизации станционные пути, стрелочные и бесстрелочные участки (секции) оборудуются рельсовыми цепями, благодаря чему исключается перевод стрелок, открытие светофоров на разрешающее показание при их занятом состоянии.
На стрелках устанавливают стрелочные электроприводы, что обеспечивает централизованный перевод стрелок, их запирание по окончанию перевода и получение контроля положения стрелок электрическим способом.
Светофоры полуавтоматического действия управляются дистанционно и своими сигнальными показаниями регулируют движение поездов и маневровые передвижения.
Электрическая централизация включает станционные и напольные устройства (объекты).
К напольным устройствам относятся светофоры, стрелочные электроприводы и рельсовые цепи.
Станционные устройства включают аппараты управления и контроля (пульт – табло), релейную аппаратуру, обеспечивающую задание маршрутов, управление напольными объектами, проверку зависимостей (условий безопасности), замыкание маршрута, контроль проследования поезда по маршруту и его автоматическое размыкание; устройства электропитания.
Электрическая централизация выполняет следующие основные функции:
- контроль состояния на пульте – табло стрелок, светофоров, рельсовых цепей, а также поездного положения;
- дистанционное управление стрелками и сигналами;
- взаимное замыкание стрелок и сигналов;
- выполнение зависимостей, обеспечивающих безопасное проследование поезда по маршруту;
- контроль проследования поезда по маршруту и его автоматическое размыкание.
Управление стрелками и сигналами может быть раздельным (индивидуальным) и маршрутным.
При разделенном управлении напольные объекты управляются индивидуальными кнопками (рукоятками) с пульта электрической централизации.
При маршрутном управлении все стрелки, входящие в маршрут, переводятся автоматически после нажатия кнопок начала и конца маршрута, а после проверки всех зависимостей и замыкания маршрута происходит открытие светофора на разрешающее показание.
Электрическая централизация, в которой применяется маршрутное управление стрелками и сигналами, а все зависимости реализуются с помощью реле, называется маршрутно – релейной централизацией (МРЦ).
На пульте– табло имеется вся информация о состоянии устройств электрической централизации и поездном положении в режиме текущего времени (в реальном масштабе времени).
Задание маршрута начинается с нажатия кнопок начала и конца маршрута. Реле наборной группы, определив трассу маршрута, выдают команды на перевод стрелок, входящих в маршрут, в требуемое положение. После перевода стрелок и получения контроля их положения реле исполнительной группы, проверив все условия безопасного проследования поезда по устанавливаемому маршруту, замыкают его, и только после проверки фактического замыкания маршрута, на светофоре включается разрешающее показание и подготавливаются цепи выдачи кодовых сигналов АЛС – АРС.
При проследовании поезда по маршруту происходит его автоматическое размыкание.

6.2. Стрелочный электропривод

6.2.1. Назначение, устройство стрелочных
электроприводов

Стрелочный электропривод (рис.7) предназначен для перевода остряков стрелки в крайние положения, запирания их по окончании перевода и электрического контроля положения стрелки.
Стрелочный электропривод должен:
- обеспечивать при крайних положениях стрелки плотное прилегание прижатого остряка к рамному рельсу;
- не допускать запирания остряков стрелки при зазоре между прижатым остряком и рамным рельсом 4 мм и более;
- отводить другой остряк от рамного рельса на расстояние не менее 125 мм.
Стрелочные электроприводы бывают невзрезного и взрезного типов.
Электроприводы невзрезного типа имеют один рабочий шибер, одну рабочую тягу и обеспечивают нераздельный ход остряков при переводе стрелки.
Электроприводы взрезного типа имеют взрезной механизм, две шиберные шестерни на главном валу, два рабочих шибера, благодаря чему обеспечивается раздельный ход остряков при переводе стрелки.
При взрезе стрелки возможность раздельного хода остряков допускает их перемещение под воздействием колесной пары без деформации остряков, стрелочной гарнитуры и поломки электропривода. Срабатывание взрезного механизма, которое происходит в этом случае, ведет к потере контроля положения стрелки и исключает ее перевод с пульта – табло.
Стрелочный электропривод невзрезного типа состоит из:
- электродвигателя переменного или постоянного тока;
- редуктора со встроенной фрикционной муфтой;
- главного вала с шиберной шестерней;
- автопереключателя;
- рабочего шибера;
- контрольных линеек.




Рис.7.

Д – электродвигатель; Ф – фрикционный механизм (фрикционная муфта); Р – редуктор; ГВ – главный вал; ШШ – шиберная шестерня; Ш – рабочий шибер; ЗМ – запирающий механизм (запирающее устройство); АП -автопереключатель; КЛ – контрольные линейки.

Электропривод невзрезного типа по сравнению с электроприводом взрезного типа проще по конструкции, дешевле, надежнее в эксплуатации.
Все узлы стрелочного электропривода устанавливаются в чугунном корпусе, который сверху закрывается стальной крышкой; крышка запирается на внутренний замок – защелку.
Ось ротора (вал) электродвигателя стрелочного электропривода имеет выход с двух сторон: с одной стороны, она с помощью муфты сцепления соединяется с валом редуктора; а с другой стороны, конец (хвостовик) оси заканчивается квадратом, на который надевается курбель, что дает возможность переводить стрелку вручную с его помощью. Напротив квадратного хвостовика оси электродвигателя, в торце корпуса электропривода имеется отверстие, в которое вставляется курбель. В нормальном состоянии это отверстие закрыто курбельной заслонкой, которая в закрытом состоянии фиксируется специальным винтом с квадратной головкой. Фиксирующий винт отворачивается и заворачивается с помощью курбеля.
Внутри корпуса электропривода установлен блокировочный контакт; он размыкается при опускании курбельной заслонки и отключает электродвигатель.
Включить блокировочный контакт можно только после открытия крышки электропривода.
Стрелочный электропривод может устанавливаться как с правой, так и с левой стороны стрелки. Для установки электропривода на стрелке применяется стрелочная гарнитура.
Стрелочная гарнитура – это комплект деталей для установки электропривода на стрелке и присоединения его к острякам.
Стрелочный электропривод работает следующим образом. После создания (замыкания) рабочей цепи по обмоткам электродвигателя протекает электрический ток, и ротор электродвигателя начинает вращаться в требуемую сторону. Вращение от электродвигателя передается на вход редуктора и фрикционную муфту. С выхода редуктора вращение передается на главный вал с шиберной шестерней, которая находится в зацеплении с рабочим шибером. Шиберная шестерня и рабочий шибер образуют реечную передачу, с помощью которой вращательное движение главного вала преобразуется в поступательное движение шибера и связанных с ним через рабочую и соединительную тяги остряков стрелки. По окончании перевода стрелки происходит запирание ее остряков и появляется электрический контроль положения стрелки.

6.2.2. Работа стрелочного электропривода на фрикцию

Работа стрелочного электропривода на фрикцию – это такой режим его работы, когда при работающем электродвигателе привода остряки стрелки не перемещаются.
Это возможно в следующих случаях:
- при наличии внешних причин, препятствующих перемещению остряков;
- при разъединении остряков;
- при неправильной регулировке фрикционной муфты, когда усилие от электродвигателя, передаваемое к острякам, оказывается недостаточным для их перемещения.
Длительная работа электропривода на фрикцию не допускается, так как это может привести к выходу из строя электродвигателя стрелочного привода.

6.3. Способы перевода стрелки

На метрополитене применяются следующие способы перевода стрелки:
- автоматический – реализуется при установленных авторежимах, когда задание маршрутов происходит автоматически;
- маршрутный, при котором все стрелки, входящие в маршрут, переводятся в соответствующее маршруту положение после нажатия кнопок начала и конца маршрута;
- индивидуальный – в этом случае каждая стрелка в соответствующее положение переводится индивидуально путем нажатия управляющих стрелочных кнопок «+» или «-»;
- ручной – перевод стрелки курбелем.
Автоматический, маршрутный и индивидуальный способы перевода стрелки реализуются дистанционно с проверкой всех условий безопасного ее перевода.
При ручном способе перевода никакие условия безопасности устройствами электрической централизации не проверяются, т.е. можно перевести замкнутую в маршруте стрелку при занятой стрелочной секции и установленном авторежиме. При этом стрелка выключается из централизации в электроприводе и централизованный перевод ее исключается.

6.4. Курбельный аппарат

Курбельный аппарат предназначен для хранения и замыкания (блокировки) съемной рукоятки (курбеля) стрелочного электропривода. Он устанавливается вблизи расположения стрелок. На станции может быть один или несколько курбельных аппаратов в зависимости от количества стрелок и их расположения.
Устройство курбельного аппарата обеспечивает хранение курбеля в заблокированном состоянии с помощью электрозащелки, управляемой с пульта – табло электрической централизации. В заблокированном состоянии курбель повернут рукояткой вниз и заведен за удерживающий сектор.
Изъятие курбеля возможно только с разрешения дежурного по посту централизации при нажатии и удержании им пломбируемой кнопки «Размыкание курбеля стрелки N».
На курбельном аппарате, в левом верхнем углу, установлена лампочка с линзой белого цвета, которая загорается при разблокировании и изъятии курбеля. Загорание лампочки на курбельном аппарате указывает на то, что курбель разблокирован и можно производить действия по его изъятию. Изъятие курбеля производится поворотом его на пол – оборота против часовой стрелки; при этом он выводится из-под удерживающего сектора и извлекается из курбельного аппарата.
Установка курбеля в курбельный аппарат производится в обратном порядке: сначала курбель вставляется в курбельный аппарат (рукояткой вверх), а затем поворачивается по часовой стрелке (заводится под удерживающий сектор) и происходит его заблокирование.
Когда курбель вставлен в курбельный аппарат и заблокирован, лампочка на курбельном аппарате гаснет.
Курбельный аппарат закрыт на внутренний замок и опломбирован. Пломба размещается на передней стенке корпуса курбельного аппарата.

6.5. Взрез стрелки

Взрез стрелки - принудительное перемещение остряков стрелки под действием колесной пары подвижного состава при движении в пошерстном направлении, когда стрелка установлена в положение, не соответствующее направлению движения.
Взрез стрелки возможен:
- при немаршрутизированных передвижениях, когда стрелка установлена в положение, не соответствующее заданному направлению движения;
- при переводе стрелки под составом;
- при маршрутизированном передвижении, когда стрелка выключена из зависимости с сохранением пользования сигналами (поставлена на макет), и установлена в положение, не соответствующее контролю ее положения на макете.
После взреза движение по стрелке запрещается; она должна быть осмотрена работниками служб пути и сигнализации и связи, которые должны определить возможность и порядок движения по взрезанной стрелке.

6.6. Проверка на плотность прижатия остряков
к рамному рельсу

Проверка на плотность прижатия остряка к рамному рельсу проводится:
- при проведении технического обслуживания стрелок;
- после проведения текущего ремонта стрелочного электропривода;
- после замены стрелочного электропривода и стрелочной гарнитуры;
- при проведении месячных и квартальных комиссионных осмотров.
Проверка производится путем установки шаблона между остряком и рамным рельсом против первой связной тяги. При закладке шаблона толщиной 2 мм стрелка должна переводиться и иметь контроль положения на пульте – табло. При закладке шаблона 4 мм стрелочный электропривод должен работать на фрикцию, а стрелка не будет иметь контроля положения на пульте – табло.

6.7. Аппараты управления и контроля
электрической централизацией

Аппараты управления и контроля предназначены для управления устройствами электрической централизации, отображения состояния устройств и поездного положения.
На Московском метрополитене применяется несколько типов аппаратов управления и контроля:
- унифицированные пульты – табло;
- пульты – табло наклонные с табло из блочных элементов;
- пульты – манипуляторы и выносные табло (в электрических централизациях депо);
- автоматизированные рабочие места электрической централизации (АРМ ЭЦ).
На пульте – табло размещаются световая схема станции, повторители светофоров, средства индикации положения стрелок, состояния различных устройств, а также кнопки управления стрелками, сигналами, маршрутами и другими устройствами.
Состояние устройств электрической централизации на пульте – табло контролируется следующим образом:
1. Рельсовые цепи:
- темная ячейка – рельсовая цепь свободна от подвижного состава и исправна;
- ячейка светится зеленым цветом – рельсовая цепь свободна и входит в установленный маршрут;
- ячейка светится белым цветом – рельсовая цепь занята подвижным составом или имеет ложную занятость.
2. Стрелки:
- горит зеленая лампочка – стрелка находится в плюсовом положении;
- горит желтая лампочка – стрелка в минусовом положении;
- горит красная лампочка – контроль положения стрелки отсутствует, при этом может быть следующая индикация:
свечение красной лампочки ровным светом указывает, что стрелка переводится;
красная лампочка светится ровным светом и звонит стрелочный контрольный звонок – «стрелка работает на фрикцию»;
красная лампочка мигает и звонит стрелочный контрольный звонок – стрелка «потеряла» контроль положения.
3. Светофоры:
- на светофоре горит красный огонь – на повторителе светофора на пульте – табло ничего не высвечивается;
- на светофоре перегорела лампа красного огня – на повторителе мигает лампочка наиболее разрешающего показания этого светофора;
- на светофоре горит разрешающее показание – на повторителе светофора на пульте - табло ровным светом горит такое же показание;
- на светофоре перегорела лампа разрешающего показания – на повторителе светофора гаснет соответствующее показание и может начать мигать лампочка наиболее разрешающего показания этого светофора;
- на светофоре включен пригласительный сигнал – на повторителе светофора ровным светом загорается белая лампочка ;
- на светофоре «ОП» перегорела лампа красного огня – на повторителе светофора на пульте – табло мигает красная лампочка.
4. Задание маршрута:
- при нажатии маршрутных кнопок белые лампочки у этих кнопок начинают мигать;
- после установки и замыкания маршрута белые лампочки у маршрутных кнопок загораются ровным светом;
- после размыкания или отмены маршрута лампочки гаснут;
- после установки и замыкания маршрута на пульте – табло высвечивается зеленая полоса, соответствующая трассе установленного маршрута.
5. Контроль состояния замыкающих реле:
- белые лампочки на пульте – табло горят ровным светом – маршрут не замкнут;
- при задании и замыкании маршрута соответствующие белые лампочки гаснут;
- после размыкания маршрута белые лампочки загораются вновь.
6. Лампочка контроля замыкания курбеля в курбельном аппарате:
- на пульте – табло зеленая лампочка горит зеленым светом – курбель находится в курбельном аппарате и заблокирован;
- на пульте – табло зеленая лампочка погасла – курбель разблокирован, изъят из курбельного аппарата.
7. Лампочки задания автоматических режимов:
- при задании автоматического режима соответствующая лампочка у кнопки загорается ровным светом;
- при отмене авторежима лампочка гаснет.
8. Отмена маршрута:
- при нажатии кнопки «ГОК» красная лампочка у этой кнопки мигает; пока мигает лампочка у кнопки «ГОК» нельзя вновь задать ни один маршрут, ни один авторежим;
- при нажатии кнопки «ОМОК» красная лампочка у этой кнопки горит ровным светом.
Обе лампочки гаснут после отмены маршрута.
9. Включение резервного комплекта:
- при включении резервного комплекта для управления соответствующей стрелкой над кнопкой с номером этой стрелки ровным светом загорается красная лампочка;
- при отмене резервного управления красная лампочка гаснет.
10. Контроль напряжения батареи (лампочка «КНБ»).
Лампочка «КНБ» начинает мигать и звонит звонок – напряжение батареи снизилось до минимального значения.

6.8. Пригласительный сигнал

Пригласительный сигнал (ПС) предназначен для разрешения следования поезда при запрещающем показании светофора полуавтоматического действия.
Пригласительные сигналы бывают двух типов:
- лунно – белый мигающий огонь светофорной головки;
- фонарь прямоугольной формы, в дверце которого размещен трафарет с буквенно – цифровым показанием «20 км», закрытый молочно – белым стеклом.
При включении пригласительного сигнала показание «20 км» высвечивается молочно – белым цветом.
Пригласительными сигналами оборудуются светофоры полуавтоматического действия кроме разрешающих движение на главный станционный путь в неправильном направлении.
Условия включения пригласительного сигнала:
1. Светофор не открывается на разрешающее показание.
2. Имеется контроль положения ходовых стрелок; положение охранных стрелок при включении ПС не контролируется.
3. Автоматические режимы по данному светофору должны быть отменены, кроме входных светофоров, входящих в первую часть маршрута приема.
4. Произведена проверка фактической свободности секций, входящих в маршрут и имеющих ложную занятость.
5. Получено разрешение поездного диспетчера.

6.8.1. Автоматическое включение пригласительных сигналов
(Режим «Авто – ПС»)

Пригласительные сигналы светофоров полуавтоматического действия, переводимых на автоматический режим работы, дополняются автоматическим режимом их включения.
Режим «Авто - ПС» включается при следующих условиях:
1. Задан режим автодействия.
2. Светофор имеет запрещающее показание.
3. Имеется контроль положения стрелок, входящих в маршрут, кроме охранных.
4. Занята рельсовая цепь перед светофором.
Авто – ПС включается через 30 секунд после занятия рельсовой цепи перед светофором с запрещающим показанием.
Авто – ПС выключается:
- при появлении на светофоре разрешающего показания;
- при освобождении рельсовой цепи перед светофором.
На выходном светофоре Авто – ПС включается через 30 секунд при установленном маршруте (через 45 – 50 секунд после прибытия поезда на станцию) и только при движении по прямому пути. (При автоматическом задании маршрутов в тупики Авто – ПС не включается).

7. Общие сведения о диспетчерской централизации (ДЦ)

ДЦ предназначена для централизованного управления стрелками, сигналами и другими объектами, расположенными на линии, из одного пункта и получения информации о поездном положении на линии и состоянии объектов в реальном масштабе времени.
ДЦ представляет собой комплекс устройств, включающий системы интервального регулирования движения поездов на перегонах (АБ или АЛС – АРС), электрические централизации на станциях, систему телеуправления и телесигнализации (ТУ - ТС), которая предназначена для передачи и приема управляющих и известительных приказов, средств управления и отображения информации (АРМ ПД).
Управляющие приказы – предназначены для передачи на станции линии команд управления стрелками, сигналами, маршрутами и другими устройствами.
Известительные приказы поступают с линии и содержат информацию о состоянии устройств АТДП и поездном положении.
Согласно ПТЭ ДЦ должна обеспечивать:
- управление из одного пункта стрелками и сигналами станций;
- контроль на аппарате управления за положением стрелок, занятостью стрелочно – путевых участков, путей на станциях и прилегающих к ним перегонов, а также повторение показаний светофоров полуавтоматического действия;
- возможность перехода на местное управление стрелками и сигналами на самой станции;
- выполнение требований, предъявляемых к автоблокировке (АЛС-АРС) и электрической централизации;
- автоматическую запись графика исполненного движения поездов и контроль за номерами поездов или маршрутов, прибывающих на станцию с путевым развитием.
ДЦ дополняется автоматической системой считывания номера поезда (АСНП), которая позволяет поездному диспетчеру контролировать движение поездов на линии с привязкой к номерам маршрутов и состояние поездных устройств АЛС – АРС.
Номера маршрутов автоматически считываются на станциях с путевым и без путевого развития и по каналам связи передаются на центральный пункт, где они высвечиваются на цветном дисплее поездного диспетчера с привязкой к местонахождению поезда.
Аппаратура АСНП контролирует включенное состояние поездных устройств АЛС -АРС:
- зеленые цифры номера маршрута – на поезде включены устройства АЛС - АРС и ДАУ АРС;
- желтые цифры – на поезде отключен комплект устройств АЛС - АРС головного вагона;
- красные цифры – на поезде отключены все устройства АЛС - АРС.


Вопросы для проверки знаний

1. Назначение и устройство светофоров. Особенности светофоров типа «Метро» и типа МПС.
2. Назначение, устройство и порядок работы электромеханических автостопов. Места установки электромеханических автостопов.
3. Назначение инерционных автостопов и места их установки. Взаимодействие инерционного автостопа с поездом.
4. Рельсовая цепь: назначение, устройство. Температурные и изолирующие стыки и требования, предъявляемые к ним.
5. Автоблокировка: назначение, принцип работы.
6. Блок – участок, защитный участок; их назначение и длина.
7. Требования ПТЭ метрополитенов к автоблокировке при открытии светофора на разрешающее показание.
8. Система сигнализации при автоблокировке. Введение предупредительной сигнализации.
9. АЛС – АРС: назначение, порядок функционирования.
10. ДАУ – АРС: назначение, порядок работы.
11. Назначение путевых и поездных устройств АЛС – АРС.
12. Электрическая централизация: назначение, состав электрической централизации. Краткая характеристика напольных устройств электрической централизации.
13. Основные функции электрической централизации. Обеспечение безопасности движения поездов при электрической централизации.
14. Стрелочный электропривод и его назначение.
15. Работа стрелочного электропривода на фрикцию.
16. Способы перевода стрелок.
17. Назначение курбельного аппарата. Порядок изъятия курбеля из курбельного аппарата. Индикация на курбельном аппарате.
18. Порядок перевода стрелки курбелем. На основании каких признаков возможно движение по стрелке после ее перевода курбелем.
19. Взрез стрелки. Возможная индикация на пульте – табло при взрезе стрелки.
20. Какие аппараты управления и контроля применяются в составе электрической централизации на Московском метрополитене?
21. Индикация на пульте – табло:
- состояния рельсовых цепей;
- положения стрелок;
- горения огней светофоров;
- перегорания ламп запрещающего и разрешающих огней светофора полуавтоматического действия;
- включения пригласительного сигнала.
22. Индикация на пульте – табло при заданном маршруте и горении разрешающего показания на светофоре.
23. Назначение пригласительного сигнала (ПС). Типы пригласительных сигналов, применяемых на метрополитене. Условия включения ПС.
24. Режим «Авто – ПС».
25. Назначение диспетчерской централизации.










13PAGE 15


13PAGE 141015



СТ. А
















ОУ- 5

БУ-5 ЗУ – 7
ОУ-7

Б У - 7 ЗУ - 9
ОУ -9
БУ – 9 ЗУ – 11
ОУ -11

БУ - 11 ЗУ -13
ОУ -13
БУ – 13 ЗУ-15




3 3а 5 5а 5б 7 9 9а 9с 11с 13с
233,5 м 150 м 137,5 м 50 м 62,5 м 50 м 25 м 25 м 62,5 м 62,5 м 75 м

5 7 9 11 13 15














Приложенные файлы

  • doc 9102603
    Размер файла: 287 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий