Проект системы электрической Блочной маршрутно-релейной централизации

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

В данном дипломном проекте на основании имеющегося путевого развития станции были разработаны однониточный и двухниточный планы станции, кабельная сеть напольных устройств СЦБ, устройства электропитания поста электрической централизации, принципиальные схемы наборной и исполнительной групп Блочной маршрутно-релейной централизации, приведен расчет экономической эффективности при замене старых устройств на проектируемые, описаны вопросы охраны труда и гражданской обороны.



ВВЕДЕНИЕ

Техника железнодорожной сигнализации имеет уже полуторавековую историю. В 1841 г. в Англии появился первый железнодорожный семафор. С тех пор техника и логическое управление объектами сигнализации, централизации и блокировки развивались параллельно.

Среди устройств железнодорожной автоматики и телемеханики системы управления объектами на станциях играют важнейшую роль. Скорость обработки поездов на станциях решающим образом определяет пропускную способность железных дорог. Безопасность движения поездов в целом во многом зависит от безопасности передвижений на станции. Эти передвижения имеют особенности- движения поездов по стрелочным переводам, одновременность передвижений и наличие двух разных типов передвижений (поездных и маневровых).

Ядром станционных систем автоматики является централизация стрелок и сигналов, под которой понимаются совокупность устройств центрального управления стрелками и сигналами и их контроль. Централизация обеспечивает логические взаимозависимости (блокировку) между станционными объектами в соответствии с требованиями безопасности движения, а также экономичное и безопасное управление на расстоянии стрелочными переводами и светофорными лампами.

Введение современных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики обеспечивает повышение пропускной способности однопутных участков в среднем в 1,4 раза, двухпутных- примерно в 2 раза.

Новая техника, кроме сокращения штата работников, связанных с ее обслуживанием, и повышения пропускной способности, обеспечивает высокий уровень безопасности движения поездов как на станциях, так и на перегонах. Затраты на строительство электрической централизации окупаются в течении 5-6 лет.

Развитие системы централизованного управления стрелками и сигналами станций представляет собой процесс непрерывного качественного их совершенствования.



1. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ РЕЛЕЙНОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ

На промежуточных и участковых станциях, где осуществляется поездная работа по приему, отправлению поездов и маневровая работа в пределах станций, вводятся телемеханические устройства для централизованного управления стрелками и светофорами. Эти устройства называются электрическая централизация стрелок и сигналов (ЭЦ).

В состав ЭЦ входят аппарат управления, релейная аппаратура, источники питания, стрелочные электроприводы, светофоры, электрические рельсовые цепи, кабельные сети.

Основным видом ЭЦ в настоящее время является релейная централизация стрелок и сигналов, в которой для управления и контроля состояния объектов управления применяют релейную аппаратуру с высокой надежностью, обеспечивающую требования по безопасности движения поездов. Релейная централизация в соответствии с требованиями ПТЭ не допускает открытие входного светофора при маршруте, установленном на занятый путь; перевод стрелки под составом; открытие сигналов, соответствующих данному маршруту, если стрелки не поставлены в надлежащее положение, а сигналы враждебных маршрутов не закрыты; перевод входящей в маршрут стрелки или открытие сигнала враждебного маршрута при открытом сигнале, ограждающем установленный маршрут.

На станциях в зависимости от числа стрелок, сигналов и размеров движения используют несколько разновидностей систем релейной централизации.

Релейная централизация с местными зависимостями и местными источниками питания (РЦМ).

Эту систему впервые начали эксплуатировать на малых станциях (до 15 стрелок). Релейная аппаратура и источники питания размещены в релейных будках или шкафах в горловинах станции. Унифицированный пульт устанавливают в помещении дежурного по станции (ДСП). Связь между пультом управления, релейной аппаратурой и объектами управления и контроля осуществляется по кабельным линиям. Перевод стрелок и открытие светофоров ДСП производят нажатием стрелочных и сигнальных кнопок на пульте управления.

При установке маршрута ДСП по отдельности нажимает стрелочные кнопки и переводит стрелки, входящие в маршрут, а затем нажимает сигнальную кнопку для открытия светофора, разрешающего движение поезда по маршруту. Такой способ установки маршрута получил название раздельного (индивидуального). Недостатком систем РЦМ является рассредоточенность аппаратуры и источников питания, что усложняет ее обслуживание и удорожает строительство.

Релейная централизация с центральными зависимостями и местными источниками питания (РЦЦМ).

В этой системе основную часть релейной аппаратуры размещают в станционном здании, где находится ДСП, или в центральной релейной будке вблизи от станционного здания. Часть релейной аппаратуры размещают в релейных шкафах, устанавливаемых у входных и выходных светофоров станции; источники питания размещают в батарейных шкафах по концам станции и у центральной релейной будки.

В данной системе сохранен принцип раздельного управления стрелками при установке маршрутов, как и в системе РЦМ. За счет большей централизации размещения релейной аппаратуры повышены эксплутационные и технические качества системы. Однако при современном уровне движения поездов устройства релейной централизации даже с частичной рассредоточенностью расположения аппаратуры и источников питания сильно затрудняют их обслуживание и становятся менее эффективными.

Систему РЦЦМ применяют ограничено, для управления удаленными стрелками раздельных пунктов.

Релейная централизация с центральными зависимостями, центральными источниками питания и раздельным управлением стрелками (РЦЦ).

В данной системе вся релейная аппаратура и источники питания размещены на центральном посту, находящемуся на территории станции. Управление ведется с аппарата в виде пульта-табло, на котором размещены стрелочные и сигнальные кнопки. Нажатием стрелочных кнопок осуществляют раздельный перевод стрелок, нажатием сигнальной кнопки открывают сигнал.

Недостатком данной системы является раздельное управление стрелками, при котором время на установку каждого сложного маршрута достигает 30-40 с, что при высокой интенсивности движения поездов приводит к задержкам поездов.

Релейная централизация с центральными зависимостями и центральными источниками питания и маршрутным управлением стрелками (МРЦ).

Управление осуществляется устройствами пульта-табло, на котором по границам каждого маршрута размещены кнопки начала и конца маршрута. При установке маршрута ДСП нажимает кнопки начала и конца маршрута, после чего происходит одновременный перевод всех стрелок, входящих в маршрут, и вслед за этим открытие сигнала. Маршрутное управление позволяет произвести установку самого сложного маршрута за 5-7 с. Это позволяет значительно повысить пропускную способность участковых станций.

Блочная маршрутно-релейная централизация (БМРЦ).

В системе БМРЦ вся релейная аппаратура размещена в типовых блоках.

БМРЦ позволяет ускорить проектирование и строительство устройств централизации: повысить качество и ускорить изготовление заводской аппаратуры; улучшить условия эксплуатации системы.

Маршрутные системы централизации в блочном и неблочном исполнении применяют не только на участковых, но и на промежуточных станциях. Раздельный способ управления используется в маршрутных системах, как резервный, в случаях неисправности устройств МРЦ.

В последнее время были разработаны и стали внедряться в эксплуатацию усовершенствованные виды системы ЭЦ ЦПЦЗ, получившие название УЭЦ-М (усовершенствованная, модернизированная) и ЭЦ-И (с индустриальным монтажом). Характерными особенностями их являются оформление схемных узлов в панельные блоки открытого типа, более полная блочная структура (включающая в себя устройства кодирования путей и стрелочных секций, ограждения составов на время их технического осмотра, увязки с переездами и различными видами путевой блокировки и др.), исключение из схем электролитических конденсаторов как малонадежных элементов, усиление замыкания стрелок в маршрутах, расширение функциональных возможностей.



2. ОДНОНИТОЧНЫЙ ПЛАН СТАНЦИИ

Схематический план станции является первоначальным документом, на основе которого осуществляется проектирование устройств автоматики и телемеханики. Поскольку пути и стрелки на нём изображаются одной линией (ниткой), он часто называется однониточным.

Однониточный план проектируемой станции приведен на рис.П.1.1.

На схематический план наносятся пост централизации, пассажирское здание, изолирующие стыки рельсовых цепей, светофоры, электроприводы, релейные и батарейные шкафы, трасса магистральных кабелей, пункты технического осмотра подвижного состава, а также другие объекты и данные.

Около условных обозначений поста ЭЦ, пассажирского здания, пункта технического осмотра, стрелочных постов и других проставляются расстояния до оси ближайшего пути.

На схематическом плане для каждого приёмоотправочного пути стрелочкой указана его специализация по направлению движения поездов. В данном случае для станции однопутной линии с поперечным развитием до шести путей, все пути предусматриваются обезличенными.

Главные пути обозначаются римскими цифрами, боковые - арабскими с добавлением буквы П. На станциях однопутных линий пути могут нумероваться по порядку, начиная от пассажирского здания.

Стрелки на однониточном плане показываются в нормальном (плюсовом) положении. Их условное обозначение зависит от вида устройств управления. Для данной проектируемой станции все стрелки оснащены электроприводами.

Нумерация стрелок осуществляется четными цифрами со стороны прибытия четных поездов, нечетными - со стороны прибытия нечетных в порядке возрастания, начиная от границы станции в направлении к пассажирскому зданию. Стрелкам съездов присваивается последовательная пара цифр .

Станция со стороны перегонов ограждается мачтовыми входными светофорами, имеющими литеры Ч и Н в соответствии с направлениями прибывающих поездов. В случае нескольких подходов к ним добавляется первая буква названия ближайшей крупной станции данного направления. На участках с тепловозной тягой входные светофоры устанавливаются на расстоянии 50 м от начала остряков первой противошерстной или предельного столбика пошерстной стрелок. Сигнальные огни на входном светофоре располагаются сверху вниз в следующем порядке: желтый, зеленный, красный, желтый, лунно-белый мигающий.

Выходные светофоры устанавливаются с учетом специализации станционных путей. С главных они предусматриваются мачтовыми, а с боковых карликовыми (при скорости безостановочного пропуска 50 км/ч и выше, а также в условиях плохой видимости - мачтовыми). Места установки выходных светофоров зависят от марок крестовин стрелочных переводов, радиусов переводных кривых, ширины междупутий. С целью сохранения оптимальной полезной длины пути сдвижка светофора от изолирующих стыков в сторону ее уменьшения не должна превышать 40 м. В случае трёхзначной системы автоблокировки на перегоне выходной светофор имеет желтый, зеленный и красный огни. Если он совмещён с маневровым светофором, на общем носителе добавляется лунно-белый огонь.

Маневровые светофоры, как правило, устанавливаются карликовыми и лишь при недостаточной видимости- мачтовыми. По своему эксплутационному назначению они подразделяются на следующие группы:

1) разрешающие движение со станционных путей в горловину (Ч2,Ч5,Ч6 и т.д.)

2) разрешающие движение из тупиков и примыканий в зону централизации (М11 , М 17 , М30 и т.д.)

3) расположенные в горловине и разрешающие движение в сторону парка путей при заезде углом (М7 при заезде с 2П на IП и наоборот и т. д.)

Все маневровые светофоры размещаются в створе с изолирующими стыками рельсовых цепей. Они сигнализируют либо запрещающим синим, либо разрешающим лунно-белым огнями. На маневровых светофорах в необходимых случаях с разрешения начальника железной дороги вместо синих могут применяться красные огни. Для совмещенных светофоров общим запрещающим огнем является красный.

Маневровые светофоры обозначаются литерой М с добавлением номера, для чего используются четные цифры в четной горловине, нечетные - в нечетной по нарастающей степени от входного светофора в сторону пассажирского здания.

Поскольку станционные светофоры устанавливаются створе с изолирующими стыками или имеют незначительную сдвижку, то в основном определяются границы рельсовых цепей приемоотправочных путей и некоторых стрелочных секций. При этом следует иметь в виду, что в одну стрелочную секцию включаются не более трёх одиночных или двух стрелок перекрестных съездов. В то же время разбивка на изолированные участки не должна отрицательно сказываться на эксплутационной работе станции и препятствовать возможности параллельных передвижений. Последнее обстоятельство, в частности, требует разделения стрелок съезда изолирующими стыками и передачи их в разные рельсовые цепи. Той же цели служит разделение стрелок 18 и 40, поскольку в минусовом положении они позволяют задать два невраждебных маршрута.

Тупиковые пути, как правило, рельсовыми цепями не оборудуются, однако их могут иметь участки перед маневровыми светофорами из депо, примыканий и т. п. если их длина не менее 25 м.

У изолирующих стыков, ограничивающих бесстрелочные изолирующие участки и пути (при отсутствии в створе с ними светофоров), и у негабаритных стыков, показанных в кружках, выставляются ординаты.

Наименование рельсовых цепей стрелочных секций складывается из номеров входящих в них крайних стрелок с добавлением букв СП, бесстрелочных участков в горловине- из номеров примыкающих к ним стрелок и буквы П, бесстрелочных участков за входными светофорами и известительных перед маневровыми - из литер соответствующих светофоров и буквы П, приемоотправочных путей - из номера пути и буквы П.

На однониточном плане проектируемой станции проставлены наименования рельсовых цепей всех изолированных участков, за исключением стрелочных секций.



3. ДВУХНИТОЧНЫЙ ПЛАН СТАНЦИИ

3.1 Разбивка путей и стрелок на изолированные участки

Для контроля свободности путей и стрелок и наиболее эффективного использования путевого развития для поездной и маневровой работы станционные пути и стрелочные горловины разбиваются изолирующими стыками на отдельные участки, которые оборудуются электрическими рельсовыми цепями.

На станции с ЭЦ рельсовыми цепями оборудуются:

главные и приемо-отправочные пути и централизуемые стрелки;

участки путей перед светофорами, ограждающими въезд в централизованную зону с подъездных путей, из депо и т.п. Эти участки длиной не менее 25 м оборудуются рельсовыми цепями для информации о наличии подвижного состава перед светофором.

Разбивка станционных путей на изолированные участки и объединение в один участок нескольких стрелок должны выполняться с учетом эффективной эксплутационной работы станции и не препятствовать возможности параллельных передвижений. Для этого стрелки съезда разделяются в разные рельсовые цепи. Для выполнения одновременных передвижений по стрелкам 16/18 и 40/42 разделены стрелки 18 и 40. Такое разделение возможно при условии, что расстояние между предельными столбиками этих стрелок не менее 7 м.

Если расстояние между предельными столбиками менее 7 м, то изолирующие стыки становятся негабаритными (показаны в кружках) и безопасность одновременных движений по стрелкам нарушается. В этих случаях стрелочный участок стрелки 18 становится негабаритным по отношению к стрелке 40 и наоборот .

На станции с интенсивным движением поездов и большой маневровой работой требуется исключать перепробеги подвижного состава при маневровых передвижениях и учитывать необходимость скорейшего освобождения участков, по которым может быть установлен другой маршрут.

В районах местного управления стрелками с пультов маневровых постов, вышек или будок для контроля свободности при переводе каждая централизованная стрелка оборудуется отдельной рельсовой цепью.

В стрелочный изолированный участок могут включаться не более трёх одиночных или двух перекрестных стрелочных переводов. Это положение сохраняется и в том случае, когда стрелки изолированного участка имеют подвижные сердечники.

Стрелочные изолированные участки, примыкающие к приемо-отправочным путям, полезная длина которых менее установленной нормы, должны проектироваться с учетом того, чтобы занятость стрелочных участков длинносоставным поездом по возможности не исключала установку маршрутов на другие пути.

Стрелку, ведущую в улавливающий или предохранительный тупик, а также сбрасывающую нужно выделять, как правило, в отдельный изолированный участок. Ответвления стрелочных изолированных участков в рельсовую цепь параллельно.

Размещение изолирующих стыков и приборов рельсовых цепей на стрелках должно обеспечивать обтекание током рамных рельсов стрелок, наибольшего количества стрелочных соединителей и уменьшение длин ответвлений, не обтекаемых током.

Контроль обтекания током ответвлений осуществляется установкой на каждом из них путевых реле, число которых не должно превышать трёх в одной рельсовой цепи. Длины ответвлений стрелочных изолированных участков с релейными трансформаторами, считая от точки разветвления, не должны отличаться друг от друга более чем на 200 м.

Ответвления стрелочных изолированных участков, входящих в маршруты приема и отправления, а также ответвления длиной более 60 м, считая от центра стрелочного перевода до изолирующего стыка, должны обтекаться током рельсовой цепи.

Необтекаемые током ответвления стрелочных участков допускаются: на путях парков отправления грузовых поездов, сортировочно-отправочных путях, на путях отправления сортировочных парков и на путях, по которым производятся только маневровые передвижения; на стрелках съездов предохранительных и улавливающих тупиков при длине ответ- вления не более 60 м; на негабаритных ответвлениях одиночных стрелок.

Для повышения надежности работы рельсовой цепи на всех необтекаемых током ответвлениях участков, по которым осуществляются поездные передвижения, в том числе и на негабаритных ответвлениях и ответвлениях спаренных стрелок съездов, устанавливается по два стыковых соединителя.

Наименования изолированных участков путей (кроме стрелочных) проставляются на двухниточном плане станции между нитками пути и у путевых приборов. Наименование стрелочных участков без букв СП проставляются только у путевых приборов.

Обозначение путевых реле стрелочных изолирующих участков разветвленных рельсовых цепей составляются из наименования рельсовой цепи с добавлением буквы А у путевого реле по плюсовому положению стрелок и букв Б и В у реле ответвлений (например, 24-58 АСП, 24 -58 БСП, 24-58 ВСП).

На участках с автоблокировкой главные пути станции и пути, по которым осуществляется движение со скоростью более 50 км /ч, оборудуются устройствами автоматической локомотивной сигнализации (АЛС). На путях с АЛС необходимо стремится к сокращению числа изолированных участков (изолирующих стыков).

Изолирующие стыки на стрелочном переводе между остряком и крестовиной в разветвленных рельсовых цепях, как правило, устанавливаются на ответвлении от кодируемого направления. В тех случаях, когда это невозможно, допускается установка их по кодируемому направлению, но со специальным расположением стрелочных соединителей (как при транспозиции) для непрерывного восприятия кодов АЛС локомотивными устройствами при переходе через изолирующие стыки стрелочного перевода.

При оборудовании устройствами АЛС главных и боковых путей изолирующие стыки, как правило, следует устанавливать в направлении движения с более низкими скоростями.

На путях с АЛС проектируются рельсовые цепи непрерывного питания с наложением кодирования. Изолированные участки длиной более 1200 м оборудуются кодовыми рельсовыми цепями.

Разбивка станционных путей и стрелок на изолированные участки производится нанесением изолирующих стыков на схематический план. Они, как правило, устанавливаются в створе с проходными, входными, выходными и маневровыми светофорами. Допускается сдвижка изолирующих стыков у проходных светофоров до 10,5 м по направлению движения и до 2 м против направления движения; у входных светофоров в обе стороны до 2 м. На обезличенных приемо-отправочных путях для получения максимально возможных полезных длин путей изолирующие стыки устанавливаются на расстоянии 3,5 м от предельного столбика, а выходные и маневровые светофоры - по условиям габарита.

Некодируемый в маршруте отправления участок пути между стыком и светофором не должен превышать 40 м.

Перед остряками стрелок в зонах маршрутизированных маневровых передвижений изолирующие стыки устанавливаются у конца рамного рельса, а перед остряками стрелок, участвующих в немаршрутизированных маневровых передвижениях и переводимых с контролем свободности изолированного участка, - с учетом необходимой длины предстрелочного участка, обеспечивающий перевод стрелки до наезда на остряки подвижной единицы, вступающей на изолированный участок в момент начала перевода.

Длина предстрелочного участка зависит от типа рельсов, марки крестовины стрелки, времени ее перевода и скорости движения подвижной единицы и определяется расчетом. При невозможности выделить предстрелочный участок необходимой длины допускается его уменьшение при условии замыкания стрелки от занятия соседнего изолированного участка.

Изолирующие стыки перед остряками стрелок маневровых районов с укороченными рельсовыми цепями устанавливаются на расстоянии не более 8,5 м от остряков. Вторые изолирующие стыки устанавливаются между остряками и крестовинами стрелок. Минимальная длина предстрелочного участка 6 м.

Расстановка изолирующих стыков на стрелках производится по утвержденным типовым эпюрам стрелочных переводов или по эскизам выполняемых при изысканиях. Разбежка изолирующих стыков на противоположных нитях железнодорожных путей на перегонах и станциях допускается не более 1,5 м, а на съездах и стрелочных переводах- не более 1,9 м Запрещается размещать изолирующий стык на переходе от одного типа рельса к другому.

Стыковые и стрелочные соединители служат для пропуска тока рельсовых цепей через стыки рельсов. Стрелочные переходные рельсовые соединители, как правило, должны обтекаться током рельсовой цепи; необтекаемые соединители допускаются на спаренных стрелках и на негабаритных ответвлениях одиночных стрелок.

На одиночных стрелках, примыкающих к путям и участвующих в маршрутизированных передвижениях, контроль соединителей обязателен. Стрелочные соединители при автономной тяге применяются стальные, при электрической тяге применяются двух типов: стальные (контрольные), обеспечивающие протекание тока рельсовой цепи; медные (тяговые), обеспечивающие протекание тягового тока и тока рельсовой цепи.

Кроме того, рельсовые цепи оборудуются приварными стыковыми соединителями: при автономной тягестальными, при электрической медными и стальными. На необтекаемых током рельсовой цепи ответвлениях стрелочных участков, по которым осуществляются поездные передвижения, следует устанавливать два стыковых соединителя (основной и дублирующий).

3.2 Аппаратура и выбор типа рельсовых цепей

Аппаратура рельсовых цепей размещается в трансформаторных ящиках, в релейных шкафах и на посту централизации.

На станционных путях по обе стороны изолирующего стыка рекомендуется располагать питающие или релейные концы. Это позволяет более экономно составить кабельную сеть и в ряде случаев сократить количество трансформаторных ящиков. Исключение составляют кодируемые рельсовые цепи с реле ДСШ.

На станциях однопутных участков питающие и релейные трансформаторы располагаются таким образом, чтобы кодирование рельсовых цепей в маршрутах приема (передачи) производилось с релейного конца, в маршрутах отправления - с питающего конца.

Трансформаторные ящики устанавливаются у изолирующего стыка, как правило, ближе к трассе кабеля и для удобства обслуживания по возможности со стороны поля. Трансформаторный ящик можно установить за крестовиной стрелки, где междупутье достигает 4200 мм (для ТЯ-1) или 4050 мм (для ТЯ-2), т.е. не ближе 50 м от остряков стрелки. Если стыки расположены ближе, то около них устанавливают кабельную стойку, а трансформаторный ящик располагают на расстоянии 50 м от остряков стрелки.

В местах, где прокладка кабелей от трансформаторного ящика к кабельной стойке затруднена, допускается установка трансформаторных ящиков с удлиненными перемычками.

Контроль и защита от взаимного влияния смежных станционных рельсовых цепей переменного тока с непрерывным питанием при нарушении изоляции изолирующих стыков осуществляется подключением источников питания таким образом, чтобы у каждого стыка, разделяющего смежные рельсовые цепи, была разноименная (встречная) мгновенная полярность как при нормальном режиме, так и в режиме кодирования.

Рельсовые цепи с фазочувствительными двухэлементными путевыми реле ДСШ, питающиеся от разных несфазированных между собой источников переменного тока, должны разграничиваться импульсной или кодовой рельсовой цепью или стыковаться питающими концами. На конце рельсовой цепи с реле ДСШ, примыкающей к импульсной или кодовой рельсовой цепи, должен устанавливаться питающий трансформатор.

Защита непрерывных рельсовых цепей переменного тока от влияния граничащих с ними кодовых перегонных рельсовых цепей участков приближения и удаления осуществляется установкой в станционных рельсовых цепях на границе с перегонами питающих трансформаторов.

Защита кодовых перегонных рельсовых цепей от влияния станционных рельсовых цепей непрерывного питания при нарушении изоляции изолирующих стыков осуществляется схемой включения дешифраторной ячейки.

В устройствах ЭЦ применяются типовые электрические рельсовые цепи с непрерывным и импульсным питанием по схемам, утвержденным Главным управлением сигнализации и связи МПС. В проектируемой нами станции при автономной тяге и при использовании на перегоне числовой кодовой автоблокировки (АБ) 50 Гц в качестве типа рельсовых цепей используем непрерывные фазочувствительные рельсовые цепи переменного тока частотой 25 Гц с путевым реле типа ДСШ - 13А, кодируемые кодами АЛС переменного тока частотой 50 Гц. Предельная длина таких рельсовых цепей составляет 1200 м.

Питание рельсовых цепей переменным током частотой 25 Гц производится от панели преобразователей частоты типа ПП25-ЭЦК.

Железнодорожные пути, расположенные на расстоянии до 100 м от линии электропередачи (ЛЭП) напряжением 25 кВ и выше или пересекаемые ею, должны оборудоваться рельсовыми цепями переменного тока 25 Гц /2/.

3.3 Составление двухниточного плана станции

Двухниточный план составляется на основании схематического плана станции и является основным документом по оборудованию станции рельсовыми цепями и размещению путевого оборудования ЭЦ.

Двухниточный план проектируемой станции приведен на рис. П.2.1.

Для расстановки изолирующих стыков с учетом получения на стыках соседних рельсовых цепей разноименных мгновенных полярностей питания составляется план путей станции в двухниточном изображении.

На двухниточном плане нить рельсовой цепи одной полярности показывают утолщенной линией, а другой полярности - нормальной.

На двухниточном плане станции в условных обозначениях показаны: пути и стрелки в двухниточном изображении, стрелочные электроприводы, электрозамки, контрольные замки, светофоры с расцветкой сигнальных огней, включая предупредительные на подходах, оборудованных полуавтоматической блокировкой;

маневровые колонки, будки, посты и вышки с указанием их типа и положения пульта;

пассажирское здание, посты централизации, переездные будки, компрессорные и другие здания, в которых разделывается кабель ЭЦ;

пункты технического осмотра с указанием путей, оборудуемых устройствами ограждения составов;

релейные шкафы, их тип и батарейные шкафы с указанием количества устанавливаемых в них аккумуляторов;

стрелочные соединители; трансформаторные ящики; кабельные стойки рельсовых цепей; разветвительные муфты; изолирующие стыки с обозначением негабаритных. Кроме того, указывается номера путей, стрелок и вытяжных путей, передаваемых на местное управление;

основные трассы кабелей, подключение релейных шкафов, кабели увязки с перегонами, кабельные ящики с указанием типа и числа громоотводов;

направление кодирования АЛС (буквой К между нитями пути);

направление приема поездов на приемо-отправочных путях (стрелкой - между нитями пути).



4. КАБЕЛЬНЫЕ СЕТИ НАПОЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ СЦБ

4.1 Общие положения и расчеты

Кабельные сети напольных устройств СЦБ служат для соединения между собой и с постом ЭЦ объектов централизации, находящихся вне поста: светофоров, стрелочных приводов, питающих и релейных трансформаторов рельсовых цепей, приборов релейных шкафов, маневровых колонок будок и т.д.

Напольные кабельные сети в основном можно разбить на три группы: стрелок, светофоров и рельсовых цепей. Провода к стрелочным приводам, светофорам, релейным и питающим трансформаторам прокладываются в разных кабелях.

При разработке проекта кабельных сетей необходимо стремится к уменьшению количества проектируемых кабелей. Для этого при прокладке кабеля в удаленные или обособленные районы и на малых станциях провода различного назначения объединяются в одном кабеле, за исключением проводов релейных трансформаторов рельсовых цепей, которые не допускается объединять с проводами переменного тока при напряжении последних более 100 В.

Однотипные объекты группируются с помощью разветвительных муфт. При группировке объектов для установки разветвительной муфты следует выбирать такое место, в котором исключался бы, как правило, возврат в сторону поста выходящего из муфты индивидуального кабеля.

Разветвительные муфты устанавливаются в районе наибольшего сосредоточения объектов у ближайшего к посту объекта в данной группе. При группировке объектов необходимо стремится к тому, чтобы групповой кабель имел максимальную жильность. В качестве разветвительных применяются муфты марок РМ4-28, РМ7-49 и РМ8-112, где первая цифра в наиме- новании означает число выходных отверстий (ответвлений), а вторая - число клеммных зажимов для подключения жил кабеля. Групповым муфтам присваивается буквенно-цифровое обозначение, где буквы символизируют принадлежность к кабельной сети (СТ - стрелочная, С - сигнальная , Р- релейная, П- питающая), а цифры соответствуют порядковому номеру в четной или нечетной горловине нарастающим итогом от входного светофора к посту. Например обозначение разветвительной муфты СТ-5 (633) расшифровывается так: муфта разветвительная стрелочного кабеля, порядковый номер 5, на четыре направления , 28 клемм, установленная на ординате 633 м от поста ЭЦ.

Для уменьшения числа кабелей с малым количеством жил, проходящих в одной траншее параллельно друг другу, групповые кабели необходимо объединять в разветвительных муфтах, расположенных последовательно и группирующих аналогичные объекты. Для этой же цели применяются специально устанавливаемые разветвительные муфты, которые целесообразно предусматривать взамен проходящих параллельно друг другу двух кабелей на расстоянии 150 м, а трех кабелей на расстоянии 100 м.

Групповой кабель с установкой разветвительной муфты взамен вводимых в пост индивидуальных кабелей следует предусматривать в тех случаях, когда длина этого кабеля с учетом длины на ввод составляет не менее 100 м и к муфте будет подключено не менее трех индивидуальных кабелей.

Количество клемм в разветвительных и соединительных муфтах и трансформаторных ящиках должно обеспечивать разделку всех жил кабеля с учетом того, что подключение жил группового и индивидуального кабелей производится на одни и те же клеммные зажимы.

На один винтовой клеммный зажим допускается подключать не более трех жил. При большем количестве жил в одном проводе (но не более семи) на концы жил, соединенных вместе, напаивается наконечник.

От групповой муфты к каждому объекту централизации прокладываются индивидуальные кабели. К нескольким объектам, расположенным на расстоянии более 25 м от муфты, индивидуальные кабели могут объединяться.

В кабельных сетях стрелок и светофоров допускается последовательная обвязка трех и, как исключение, четырех объектов (например, спаренные стрелки и электропневматические клапаны ЭПК, удаленная группа из четырех маневровых светофоров). В кабельных сетях питающих и релейных транссформаторов допускается последовательная обвязка кабелей пяти объектов.

У каждого путевого объекта устанавливается конечная УКМ или промежуточная УПМ муфта (у приводов и светофоров) или трансформаторный ящик (у рельсовых цепей и реверсирующих реле стрелочных приводов), от которых индивидуальными кабелями подаются объектные жилы в групповую муфту РМ, а от этих муфт на пост ЭЦ прокладывается магистральный кабель. Применяют такие типы муфт: УКМ-12 (на 14 клемм, один ввод), УПМ-24 (28 клемм, два ввода), ТЯ - 1 (до 15 клемм, четыре ввода).

Необходимое число рабочих жил кабелей определяют расчетом, а запасных - по следующей норме: в кабеле до 10 жил - одна запасная жила, до 20 жил - две, свыше 20 жил - три. В индивидуальном кабеле длиной до 120 м запасные жилы не предусматривают /3/.

Магистральные кабели прокладывают в наиболее широком и длинном междупутье малодеятельных путей, которое не используют для подземного дренажа, электросиловых и сантехнических коммуникаций, или параллельно крайнему пути станции, если этому не препятствуют станционные соору- жения. Трасса должна быть по возможности прямолинейной, пересекать пути под прямым углом, не проходить под остряками и крестовинами стрелок, а при пересечении путей - должна проходить в шпальных ящиках, располо- женных не ближе 1,5 м от стыков рельсов. Минимальная глубина траншей, идущих параллельно путям и в междупутье, должна быть не менее 0,8 м, а под путями или шоссейными дорогами - 1,05 м.

В устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики для соединения цепей путевых электрических установок применяются сигнально-блокировочные кабели с медными жилами, с полиэтиленовой изоляцией, как правило, в пластмассовой (полиэтиленовой) оболочке.

Для соединения электрических цепей постового оборудования СЦБ рекомендованы кабели в негорючей поливинилхлоридной (ПВХ) оболочке. Кабели в полиэтиленовой оболочке для этой цели не рекомендуются, так как они не отвечают требованиям противопожарной безопасности.

Кабели с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке предназначены для соединения цепей электрических установок СЦБ с номинальным напряжением до 380 В переменного или 700 В постоянного тока и имеют следующие характеристики: испытательное напряжение - 2000 В переменного тока частотой 50 Гц в течение 5 мин; электрическое сопротивление изоляции кабелей - не менее 5000 МОм на 1 км длины; рабочая емкость пар кабелей парной скрутки - не более 100 нФ на 1 км длины; емкость одиночных жил кабелей простой скрутки - не более 150 нф на 1 км длины; токопроводящая жила кабеля - медная проволока диаметром 1 мм (сечение 0,785); электрическое сопротивление токо- проводящей жилы кабеля длиной 1 км постоянному току при температуре плюс 20 градусов Цельсия не более 23.5 Ом; удельная проводимость жил кабеля -

.

Для снижения расхода цветного металла выпускают кабель диаметром одной жилы 0,9 мм, сечением 0,636 и сопротивлением 1 км кабеля не более 29 Ом. Кабели имеют простую скрутку жил емкостью 3, 4, 5, 12, 16, 30, 33 и 42 жилы или парную -12, 32, 42, 72, 102, 122, 142, 192, 242, 272, 302.

Для прокладки в грунте применяют кабели следующих марок: СБПБ - в полиэтиленовой оболочке с броней из двух стальных лент с наружным джутовым покровом; СБПУ-с утолщенной полиэтиленовой оболочкой. Для прокладки в помещениях применяют небронированный кабель в пластмассовой оболочке без внешнего покрова марки СБВГ. Выпускают кабели в алюминиевой оболочке СБПАШп, с броней из круглых стальных оцинкованных проволок СБАКпШп. Условное обозначение кабеля содержит марку, число жил, диаметр: СБПБ- (30 жил, простая скрутка, диаметр 1 мм) и (60 жил, парная скрутка, диаметр 0,9 мм) /2/.

Расчет кабельных линий заключается в определении длины кабелей и сечения питающих проводов напольных объектов.

Длина кабеля от поста ЭЦ до разветвительной муфты или объекта централизации подсчитывается по формуле:

(4.1)

где L - расстояние от оси поста до разветвительной муфты или объекта централизации, м;

6 - длина кабеля при пересечении одного пути и одного междупутья, м;

n - количество пересекаемых путей;

- длина кабеля для ввода в здание поста (расстояние поста от кабельной трассы плюс или минус расстояние от оси поста до места ввода, плюс 15 м на ввод при кроссовой системе монтажа или 25 м на ввод в релейное помещение), м;

1,5 - длина кабеля, необходимая для подъема его со дна траншеи и разделки, м;

1,03 -коэффициент, учитывающий увеличение на 3 % длины кабеля на изгибы при прокладке (от общей длины кабеля).

Длина кабеля от разветвительной муфты до объекта или между объектами подсчитывается по формуле:

(4.2)

Полученные результаты при подсчетах округляются до числа кратного пяти /2/.

Необходимое количество проводов в кабелях определяется по схемам включения объектов централизации, а сечение проводов питания (количество жил в проводе) - по расчету. При расчете учитываются номинальные и расчетные нагрузки электрических установок и приборов устройств СЦБ, нормы допустимых потерь в соединительных проводах, на контактах реле и пр. Сечение питающих проводов путевых устройств СЦБ в кабелях определяется по допустимому падению напряжения в цепи питания.

4.2 Кабельные сети светофоров

Кабельная сеть светофоров включает цепи выходных, маршрутных и маневровых светофоров; световых маршрутных указателей и указателей положения; указателей скорости (зеленой полосы); релейных шкафов входных светофоров (управления и контроля входного светофора, питания шкафа, увязки устройств ЭЦ с автоматической блокировкой, питания рельсовых цепей участка приближения и станционных, граничащих с перегонными, разъединителя высоковольтной - сигнальной линии автоблокировки.

Перечисленные цепи прокладываются в одном кабеле. Дальность управления огнями светофоров с центральным питанием и лампами мощностью 15 Вт, напряжением 12 В, включаемых во вторичную обмотку трансформатора СТ-4, составляет 3 км без дублирования, поэтому в пределах станции число жил к светофорам определяется числом проводов по принципиальной схеме. Если на светофоре могут гореть одновременно две лампы разрешающих огней, то дальность снижается до 2,3 км. Так например для управления маневровым светофором необходимо три провода (Б, С, О), для управления выходным светофором совмещенным с маневровым шесть проводов (1Ж, З, К, ОК, Б, О). Для выходного светофора с главного пути ЧI и НI используются семь проводов (1Ж, З, 2Ж, Б, О, К, ОК).

На каждом участке кабельной сети указаны три цифры: первая- длина кабеля, рассчитанная по формуле (4.1) или (4.2), м; вторая - общее число жил кабеля; третья в скобках - число запасных жил.

На магистральном кабеле до релейного шкафа входного светофора указаны номенклатура проводов и распределение жильности к светофору Н.

4.3 Кабельные сети стрелок

Кабельная сеть стрелок включает следующие цепи: управления и контроля положения стрелок, электрообогрева стрелочных приводов, управления автоматической очисткой стрелок от снега.

Количество проводов к стрелочному электроприводу определяется по типовым схемам. Для управления стрелками применяется двухпроводная схема. Жильность кабеля к стрелочному электроприводу зависит от схемы управления, системы питания /4/.

На проектируемой станции используются стрелочные электроприводы СП - 6 с электродвигателем постоянного тока МСП-0,15-160 В с центральным питанием напряжением 220 В, управляемого по двухпроводной схеме (диаметр жил кабеля 1 мм, площадь поперечного сечения 0,785 ).

Для облегчения нахождения числа жил кабеля в проводах управления стрелками разработаны таблицы взаимозависимости между максимально допустимой длиной кабеля и числом жил в нем. Данные расчетов учитывают усилия перевода остряков (Р, Н), потребляемый электроприводом ток (I, A) , время перевода стрелки (t, c) и сопротивление линейных проводов (, Oм) /4/.

Для двухпроводной схемы управления стрелочным электроприводом СП - 6 с электродвигателем постоянного тока МСП - 0,15 - 160 В взаимозависимость между максимально допустимой длиной кабеля и числом жил в нем, при диаметре жилы 1 мм и сечении 0,785 , приведена в нижеследующей таблице.

Таблица 4.1 - Зависимость числа жил кабеля от его длины

Характеристика Привода и Стрелочного Перевода	Максимально допустимая длина кабеля, м, в зависимости от числа жил кабеля к приводу одиночной или первой из спаренных стрелок (между спаренными стрелками)
	2(5)	3(6)	4(8)	5(9)	6(11)	7(12)	8(14)	9(15)	10(17)
Одиночный Р50 (1/9 , 1/11); Р= =1078; I= 1,5; t = 2,7; = 37,4	800	1060	1590	1910	2380	2720	3180	-	-
Перекрестный Р50 (1/9 ,1/11); Р= =2058 ,I=1,9, t=3,4 =29	620	830	1240	1500	1860	2120	2480	2760	3000

Превышение максимально допустимых длин кабеля до электропривода стрелки данных, указанных в табл. 4.1, приводит к неработоспособности контрольной схемы управления стрелкой из-за емкостного влияния кабельной линии. Если найденная длина кабеля к стрелке по формулам (4.1) и (4.2) для данного типа стрелочного перевода превышает максимально допустимую длину кабеля и жильность, приводимые в табл. 4.1, то необходимо применять схему управления стрелкой с магистральным питанием электропривода стрелки.

Магистральное питание применяют для стрелок, удаленных от поста ЭЦ более 3 км, а также на расстоянии менее 3 км, но требующих значительного дублирования жил. В одну магистральную цепь включают не более 12-16 рядом расположенных стрелок, не входящих, по возможности, в один маршрут. Одновременно можно переводить не более двух стрелок.

Электрообогрев стрелочных электроприводов производится от резисторов (Р = 25 Вт, U=26 B), включенных во вторичную обмотку трансформатора ПОБС-5А, первичная обмотка этого трансформатора с поста ЭЦ получает питание переменным током напряжением 220 или 237 В (с вольтодобавочным трансформатором).

На один трансформатор ПОБС-5А для электрообогрева следует подключать не более пяти электроприводов.

Расчетные токи потребляемые первичной обмоткой трансформатора ПОБС - 5А- в зависимости от числа обогреваемых электроприводов: 0,21 А - для одного привода; 0,36 - для двух; 0,57 - для трех; 0,83 - для четырех; 1,1 - для пяти.

Число жил кабеля на обогрев стрелочных электроприводов находят по допустимому падению напряжения в первичной обмотке трансформатора ПОБС-5А.

(4.3)

где - длина кабельного отрезка, м;

-расчетный ток потребляемый первичной обмоткой трансформатора ПОБС-5А, А;

- сопротивление кабеля, Ом.

При включенной нагрузке максимальное падение напряжения в первичной обмотке трансформатора ПОБС - 5А должно быть не более 70 В, если напряжение на ней 220 В или 87 В, если напряжение на ней 237 В /4/.

В пределах допустимого падения напряжения при двух жилах в кабеле диаметром 1мм и сечением 0,87 (без дублирования) между постом ЭЦ и трансформатором ПОБС-5А длины кабеля будут находится в пределах, указанных в табл. 4.2.

Согласно табл.4.2 резисторы спаренных стрелок или двух одиночных, включенных по одному кабелю последовательно при напряжении на первичной обмотке ПОБС-5А от 220 до 190 В, включаются во вторичную обмотку по двум жилам кабеля параллельно, а при напряжении от 180 до 150 В - во вторичную обмотку по двум жилам кабеля, проложенным к каждому приводу отдельно.

Таблица 4.2 - Зависимость длины кабеля от напряжения на первичной обмотке ПОБС-5А

Стрелка	Длина кабеля, м, между трансформатором ПОБС-5А, и приводом стрелки при двух жилах и напряжении на первичной обмотке ПОБС-5А, В
	220	210	200	190	180	170	160
Одиночная	180 - 410	145-360	105-315	70-265
Спаренные*
Одиночная и спаренная					70-265	35-210	10 - 170

* В числителе - длина кабеля до первой стрелки, в знаменателе - между спаренными стрелками.

Автоматическую очистку стрелок от снега на крупных cтанциях можно выполнять по двухпрограммной системе:

1) циклическая последовательная очистка всех стрелок станции;

2) выборочная очистка любой стрелки станции.

Расчет кабельной сети состоит в определении числа жил цепей управления и контроля стрелок; цепей автоматической очистки стрелок от снега и цепей электрообогрева стрелочных электроприводов (цифры проставляют под кабелем, а над ним - общее число жил с учетом запасных). Расчеты следует начинать с нахождения длин индивидуальных и магистральных (групповых) кабелей с учетом ординат стрелок /4/.

Длину группового кабеля от поста централизации до муфты СТ7/(1010) находим по формуле (4.2):

(принимаем 1150 м)

По аналогичной формуле находят длину кабеля до муфты СТ5/(633), равную 730 м. Длину группового кабеля между муфтами СТ1/(836) и СТ3/(733) находят по формуле (4.2):

(принимаем 125 м)

По аналогичной формуле находят длину кабеля между муфтами СТ3/(733) и СТ5/(633), которая после округления составляет 110 м.

Используя длины кабелей к электроприводам, по табл. 4.1 находят числа жил каждого индивидуального кабеля. Например, при максимальной длине кабеля от поста централизации к одиночной стрелке 29 (Р 50, 1/9) 1430 м (1150+280) число жил от муфты до электропривода равно четырем. При таком числе жил дальность управления стрелкой не должна превышать 1590 м.

Для съезда 19/21 длина кабеля для наиболее удаленной стрелки 21 равна 1385 м (1150+75+160). Число жил для стрелки 19 - 4, для стрелки 21 - 8. Аналогично находят число жил кабеля к остальным стрелкам. В табл. 4.3 сведены результаты расчетов длин кабелей от поста ЭЦ до каждой из стрелок и результаты расчета жильности прямого и обратного проводов цепей управления и контроля.



Таблица 4.3 - Результаты расчета длин кабелей и жильности прямого и обратного проводов

Номер стрелки	Длина кабеля от поста ЭЦ до стрелки, м	Марка рельсов и крестовины стрелки	Число жил в кабеле к приводу
			одиночной или первой из спаренных стрелок	между спаренными стрелками
1/3 5/7	1330 1300	Перекрестный Р50 (1/9,1/11) Перекрестный Р50 (1/11)	5 5	9 9
9 11 13 15 17 19/21 23/25 33	1020 985 945 895 1160 1385 975 1125	1/9 (Р50) 1/11 (Р50) 1/9 (Р50) 1/9 (Р50) 1/9 (Р50) 1/9 (Р50) 1/11,1/9 (Р50) 1/9 (Р50)	3 3 3 3 4 4 3 4	- - - - - 8 6 -

Число жил кабеля при управлении автоматической очисткой стрелок от снега по двухпрограммной схеме для соединения ЭПК с приводом каждой стрелки равно четырем, а привода каждой стрелки с муфтой- двум (прямая и обратная). В муфте обратные жилы объединяют на одном выводе (максимальная дальность управления очисткой стрелок 11,5 км) /4/. Под каждым индивидуальным кабелем ставят еще цифру 2, а у группового - прямые жилы по числу электроприводов плюс одна обратная, например для СТ 7 - 6 жил (5+1).

Число жил кабеля на обогрев стрелочных электроприводов находят по допустимому падению напряжения в первичной обмотке трансформатора ПОБС-5А. Падение напряжения в кабеле для ПОБС-5А (в путевой коробке А), к которому подключены стрелки 9 и 11, определяется по формуле (4.3):



На первичной обмотке 203,7 (220-16,3) В. Тогда в ближайшей графе (200 В) табл. 4.2 длины кабеля к электроприводам должны быть в пределах 105 - 315 м, что соответствует действительным длинам кабеля, проложенного на схеме. Следовательно, от вторичной обмотки ПОБС-5А к каждому приводу стрелок 9 и 11 нужно проложить по две жилы.

Падение напряжения в кабеле для ПОБС-5А (в путевой коробке Б), к которому подключены стрелки 13, 15, 23/25 определяем по (4.3):

На первичной обмотке 187,23 (220- 32,7) В. В ближайшей графе (190В) табл. 4.2 длина кабеля к одиночным электроприводам 13,15 должна быть в пределах 70- 265 м, а к первой из спаренных стрелок 23/25 должна быть в пределах 5-145 м, а между стрелками 60-140 м, что соответствует также действительным длинам.

В путевой коробке Г находятся два ПОБС-5А - один для стрелок 29, 19/21 ,17, а другой для стрелок 1/3 ,5/7. К каждому из трансформаторов подводят с поста напряжение 220 В по двум жилам кабеля. Падение напряжения к первому и второму ПОБС-5А 44,78 В; напряжение на первичной обмотке 175,22 В. В ближайшей графе (180 В) табл. 4.2 длина кабеля к электроприводам должна быть в пределах 70- 265 м для одиночной и первой из спаренной стрелки и между спаренными стрелками, что соответствует также действительным длинам.

4.3 Кабельные сети рельсовых цепей

Кабельные сети рельсовых цепей проектируют отдельно для питающих и релейных концов.

Питающие трансформаторы станционных рельсовых цепей переменного тока частотой 25 Гц подключают к преобразователям ПЧ50/25-300 панели ПП25-ЭЦК. Напряжение переменного тока на первичной обмотке питающего и кодирующих трансформаторов должно быть не менее 200 В.

Питающие трансформаторы рельсовых цепей группируют в отдельные лучи так, чтобы нарушение питания одного луча выводило из действия по возможности меньшее число маршрутов. Лучи группируют по горловинам станции, по районам и в зависимости от расположения их на путях относительно друг друга и трассы кабеля. В отдельные лучи объединяют питающие трансформаторы рельсовых цепей главных и кодируемых путей. На один преобразователь ПЧ50/25-300 можно подключать два луча с общей нагрузкой не более 1,36 А. В тех случаях, когда для питания кодируемых рельсовых цепей маршрута мощности одного луча недостаточно, питание осуществляется от двух лучей. При этом рельсовые цепи следует подключать к питающим лучам поочередно: первую - к первому лучу, вторую - ко второму, третью - к первому и т.д. /2/.

В некодируемых рельсовых цепях прямые и обратные провода нескольких рельсовых цепей одного луча объединяются. В кодируемых рельсовых цепях объединяются обратные питающие провода нескольких рельсовых цепей одного луча, их можно объединить и с обратными проводами кодирующих трансформаторов.