Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Иркутский государственный университет путей сообщения

Красноярский институт железнодорожного транспорта -

Отчет по преддипломной практике

Выполнил: студент группы з/о ЭНС 10-1

Алексеевский С.А.

Проверил: доцент кафедры "СОД"

Гаранин А.Е.

Красноярск

2016

Содержание

• 1. Схема электровоза (силовые цепи)
• 2. Схемы радиооборудования (радиостанций)
• Список принятых сокращений
• 3. Станционная радиосвязь
• 3.1 Общие сведения
• 1.2 Радиостанции, используемые в станционной радиосвязи
• 4. Сеть симплексной поездной радиосвязи
• 2.1 Общие сведения
• 2.2 Радиостанция РС-46м
• 2.2.1 Структурная схема организации связи с применением РС-46м
• 2.2.2 Основные параметры радиостанции РС-46м
• 2.2.3 Устройство и работа радиостанции
• 2.2.4 Устройство и работа РПО-46м
• 5. Методы диагностики изоляторов
• 5. Список литературы

1. Схема электровоза (силовые цепи)

Познакомившись с отдельными участками силовой цепи электровоза переменного тока и ее электрическим оборудованием, рассмотрим теперь для одной секции восьмиосного электровоза с неуправляемыми выпрямителями принципиальную несколько упрощенную силовую схему (рис. 1). Ток от токоприемника проходит через дроссель ДП, снижающий уровень помех радиоприему, разъединитель Р, главный выключатель ГВ, первичную обмотку тягового трансформатора на рельсы через колесные пары.

Рис. 1. Принципиальная силовая схема секции восьмиосного электровоза переменного тока с неуправляемыми выпрямителями

Две вторичные обмотки al-01 и 02-а2 имеют несекционнрованную и секционированную части, которые могут включаться встречно и согласно. От каждой вторичной обмотки питается отдельный выпрямитель. Наименьшее напряжение 58 В подводится к тяговым двигателям при встречном включении обмоток, наибольшее 1218 В - при их согласном включении. Все переключения во вторичной цепи трансформатора, обеспечивающие ступенчатое регулирование напряжения, подводимого к тяговым двигателям, выполняют с помощью главного контроллера. Переключение выводов секционированной обмотки трансформатора производится без разрыва цепи тяговых двигателей; с этой целью применен переходной реактор ПР.

Для того чтобы знать, какие контакторные элементы замкнуты на каждой позиции главного контроллера, пользуются диаграммой, часть которой показана на рис. 2.

Рис. 2. Диаграмма замыкания контакторов главного контроллера

Зеленые жирные линии на диаграмме соответствуют замкнутому положению контакторного элемента. Контакторные элементы с дугогащением обозначают на схемах буквами А, Б, В, Г. В число 30 контакторных элементов без дугогашения входят и четыре для переключения обмоток трансформатора на встречное или согласное соединение.

В силовых цепях электровозов переменного тока обычно применяют небольшое число индивидуальных контакторов и все необходимые переключения осуществляют с помощью групповых аппаратов. Поэтому условные обозначения, указывающие принадлежность контактов к групповым переключателям, не делают. Благодаря тому что пуск и регулирование скорости тяговых двигателей осуществляют изменением выпрямленного напряжения, оказалось возможным применить постоянное параллельное соединение тяговых двигателей. Отпала также необходимость в пусковых резисторах. Однако при наличии реостатного торможения силовая схема содержит тормозные резисторы.

Так как к тяговым двигателям подводится пульсирующий ток, то конструкция их имеет некоторые особенности. Для уменьшения пульсаций (для сглаживания тока) в цепь каждых двух тяговых двигателей после выпрямителя включен сглаживающий реактор СР (см. рис. 1). Он представляет собой катушку, навитую на стальной сердечник, имеет значительное индуктивное сопротивление и очень малое омическое.

Рис. 3. Кривые выпрямленного тока без сглаживающего реактора (штриховая линия) и при наличии его (сплошная)

В процессе нарастания тока (участок аб, рис. 3) в реакторе накапливается электромагнитная энергия, что препятствует резкому увеличению тока. С уменьшением тока (участок бв) реактор отдает накопленную энергию в цепь, поддерживая уменьшающийся ток. В результате этого значительно сглаживаются пульсации тока (сплошная линия на рис. 3), однако полностью сгладить их реактор не в состоянии. Поэтому, чтобы еще больше уменьшить пульсацию тока в обмотках возбуждения, параллельно им постоянно включают шунтирующий резистор R1 (см. рис. 1). Так как обмотки возбуждения обладают относительно большим индуктивным сопротивлением, переменная составляющая тока почти полностью проходит через резистор, имеющий чисто омическое сопротивление, и лишь незначительная часть ее - через обмотку возбуждения. Постоянная составляющая тока распределяется между обмоткой возбуждения и шунтирующим резистором обратно пропорционально омическим сопротивлениям параллельных цепей. Для того чтобы большая часть переменной составляющей тока проходила через резистор, омическое сопротивление его должно быть значительно больше, чем у обмотки возбуждения, и соответствовать ослаблению возбуждения двигателя на 3-5%.

Следовательно, тяговые двигатели электровозов переменного тока постоянно работают в режиме несколько ослабленного возбуждения. Кроме того, предусмотрено три ступени ослабления его, которые получают, включая параллельно обмоткам возбуждения с помощью контакторов (см. рис. 1) резистор R2 (первая ступень), затем часть его (вторая ступень) и, наконец, только индуктивный шунт ИШ.

Как и на электровозах постоянного тока, направление вращения якорей тяговых двигателей изменяют, переключая их обмотки возбуждения реверсором, контакты PI-PIV которого показаны на схеме. С помощью отключателя ОД можно отсоединить любой из тяговых двигателей в случае его неисправности. Если выйдет из строя какой-либо выпрямитель, его также можно отключить соответствующими отключателями вентилей ВВ. Одновременно отключают и линейные контакторы ЛК в цепи этой же группы двигателей.

Отметим одну особенность подключения тяговых двигателей к выпрямительным установкам. Проще всего, казалось бы, включить их так, т.е. так, чтобы каждый выпрямитель питал одни и те же тяговые двигатели. Практически этого делать нельзя, поскольку на части позиций (на четных) главного контроллера напряжения на двигателях будут неодинаковы.

Чтобы тяговые двигатели были нагружены одинаково и обеспечивали наибольшую силу тяги без нарушения сцепления колес с рельсами, плечи выпрямителей разомкнуты и включены так, как показано на упрощенной схеме рис. 4.

Рис. 4. Упрощенная силовая схема с разомкнутыми плечами выпрямительных установок

Когда напряжение на вторичных обмотках действует слева направо, ток обмотки а1-01 проходит через плечо VD1 выпрямителя, тяговый двигатель I (на схеме для упрощения показано по одному тяговому двигателю вместо двух), плечо VD3 и в обмотку а1-01.

Ток от обмотки 02-а2 проходит через плечо VD5, тяговый двигатель II, плечо VD7 и возвращается в обмотку 02-а2. Пути токов, соответствующие этому полупериоду, показаны на рис. 4 сплошными стрелками.

В следующий полупериод напряжение в обмотках действует справа налево. Ток из обмотки 01-а1 проходит через плечо VD6, двигатель II, плечо VD8 и возвращается в обмотку 01-а1 трансформатора. Ток из обмотки а.2-02 идет через плечо VD2, двигатель I, плечо VD4 и возвращается в обмотку а2-02. Следовательно, двигатели в течение одного периода изменения тока поочередно подключаются сначала к одной ("своей") вторичной обмотке, а затем к другой ("чужой"). Тем самым обеспечивается одинаковое среднее напряжение на всех тяговых двигателях при неравных напряжениях во вторичных обмотках трансформатора.

2. Схемы радиооборудования (радиостанций)

Радиосвязь на железнодорожном транспорте в настоящее время оснащается новым поколением аппаратуры системы "Транспорт". Названная техника изготавливается на основе достижений науки и техники в области радиоэлектроники. Следует отметить применение в приемопередатчиках синтезаторов частот, устройств автовыбора радиостанции по наибольшему соотношению сигнал/помеха, использование цифровых технологий, переход в область дециметровых радиоволн и т.п.

Необходимо сказать, что принципы построения сетей железнодорожной радиосвязи интегрируются с таковыми в сетях сотовой связи. Это позволяет организовать индивидуальный вызов нужного машиниста, передать машинисту стандартные команды.

В последние годы на железнодорожном транспорте находят применение цифровые средства радиосвязи с подвижными объектами. Так, в 2002 г. запущена в эксплуатацию сеть поездной радиосвязи на основе транкинговой связи протокола "ТЕТРА" на одном из участков Свердловской железной дороги протяженностью около 160 км.

Достоинством этой аппаратуры является то, что технология эта открыта и почти все европейские страны оснащены такой радиосвязью на своих железных дорогах. Поскольку Россия приняла решение интегрироваться с железными дорогами стран Европы, то и в области радиосвязи пути развития определенны.

Как известно, на железнодорожном транспорте используются следующие сети радиосвязи:

1) станционная (СРС)

2) поездная (ПРС)

3) ремонтно-оперативная (РОРС).

Рассмотрению названных сетей, аппаратуры, применяемой для их построения, посвящено это пособие. Надо сказать, что промышленность выпускает большое разнообразие типов аппаратуры и постоянно совершенствует ее, поэтому в пособии будут рассмотрены основные принципы построения сетей и описаны наиболее часто применяемые радиостанции.

Список принятых сокращений

АВ АВ-ЛК АВ-РК АДК АЛК АНТ АПК АПУ АР АТА АТЛ АТУ АФУ АЧХ БА БДУ БПС БППУ ВБЗ ВВС ВЗУ ВКЛ ВСН ВУ ВХ ВЧ ВЫХ ГВ ГГ ГНЧ ГР ГУН ГЧ ДНЦ ДПР ДСП ДУ ЖАТС ЖРУ ЗИП КАН КЛ КОП ДСП КР КС КС-ЛК КС-РК КСВ ЛБК ЛДС ЛИУ МАГ МПК МТ ОЗУ ОСН ОТК ОТКЛ ОТР ПАД ПГС ПДС ПЗУ ПКС ПРД ПРМ ПРС ПС ПСН ПТС ПТО ПУС ПУТ ПШ РВ РДК РО РОРС РПО РС РЭС СВ СВП СИП СКП СОП СП СР СРС ССК СЧ ТА ТНЦ ТЧМ УАВ УГРА УГО УЗР УПП УС-2/4 ЦП ШП ЭДС ЭМС ЭНС	аварийный вызов аварийный вызов линейного канала аварийный вызов радиоканала адаптер дистанционного канала адаптер линейного канала антенна адаптеры проводного канала адаптер периферийных устройств антенный разделитель адаптер телефонного аппарата адаптер телефонной линии адаптер телеуправления антенно-фидерное устройство амплитудно-частотная характеристика блок автоматики блок дистанционного управления блок питания сетевой блок питания пультов управления вызов из ближней зоны ввод-вывод сигналов вводно-защитное устройство включено, включить выпрямитель сетевого напряжения внешнее устройство вход, входной высокая частота выход, выходной групповой вызов громкоговоритель генератор низкочастотный группа генератор, управляемый напряжением группа частот поездной диспетчер волновод "два провода - рельс" дежурный по станции дистанционное управление железнодорожная АТС железнодорожная радиостанция ультракоротковолнового диапазона запасные части, инструменты и принадлежности канал корректор линейный комплект оборудования поста ДСП коробка распределительная контрольный сигнал контрольный сигнал линейного канала контрольный сигнал радиоканала коэффициент стоячей волны линейный билетный кассир линия диспетчерской связи линейный измерительный уровень магнитофон микропроцессорный контроллер микротелефон оперативное запоминающее устройство основной отдел технического контроля отключено, отключить отраженная падающая приемник-генератор сигналов поездная диспетчерская связь постоянное запоминающее устройство пульт контроля сети передатчик, передача приемник, прием поездная радиосвязь переливчатый сигнал преобразователь сетевого напряжения пульт технологической связи пункт технического обслуживания пульт управления стационарный пульт управления технологический подавитель шумов радиостанция возимая радиоканал радиооборудование ремонтно-оперативная связь радиопроводное оборудование радиостанция радиоэлектронные средства служебный вызов стабилизатор вторичного питания сигнал избирательного подключения сигнал контроля подключения сопроцессор сигнал подтверждения станция распорядительная станционная радиосвязь сигнал свободности канала синтезатор частот телефонный аппарат локомотивный диспетчер машинист локомотива устройство автоматического выбора устройство гальванической развязки антенное устройство громкоговорящего оповещения устройство защиты и резервирования унифицированный приемо-передатчик устройство сопряжения центральный процессор шумоподавитель электродвижущая сила электромагнитная совместимость эквивалентное нагрузочное сопротивление

силовая цепь электровоз ток

3. Станционная радиосвязь

3.1 Общие сведения

Станционная радиосвязь представляет собой комплекс устройств радиотелефонной связи, предназначенных для служебных переговоров между руководителями работ на железнодорожных станциях и узлах и исполнителями во всех технологических звеньях.

Организуются следующие сети радиосвязи:

маневровая;

горочная;

радиосвязь технических контор;

пунктов технического обслуживания (ПТО) вагонов и локомотивов;

пунктов коммерческого осмотра вагонов;

контейнерных площадок;

бригад по обслуживанию и ремонту технических средств СЦБ, связи, пути, контактной сети и др.

Организация сетей радиосвязи зависит от назначения станций, которые делятся на промежуточные, участковые, грузовые, сортировочные, пассажирские и технические. На рис. 1.1 представлена схема односторонней сортировочной станции и показана организация сетей радиосвязи на такой станции.

Понятие сеть радиосвязи определяется частотой, на которой работают радиостанции сети, и кругом лиц, включенных в эту сеть. Станционные сети используют радиальный принцип, т.е. антенны радиостанций должны иметь круговую диаграмму направленности.

Приведем состав абонентов сетей станционной радиосвязи.

1. Маневровая радиосвязь - маневровый диспетчер, дежурные по паркам, составители поездов, машинисты маневровых локомотивов.

2. Горочная радиосвязь - дежурный по горке, машинисты горочных локомотивов, горочные составители, регулировщики скорости отцепов.

3. Радиосвязь работников пунктов технического обслуживания - оператор ПТО, оператор тормозных средств, осмотрщики вагонов, осмотрщики автотормозов.

4. Радиосвязь работников пунктов коммерческого осмотра - оператор ПКО, коммерческие осмотрщики, рабочие по устранению брака.

5. Радиосвязь работников объединенной технической конторы - оператор конторы, списчики вагонов.

6. Радиосвязь работников ВОХР - начальник караула, стрелки - часовые.

7. Радиосвязь электромехаников СЦБ и связи - старший электромеханик, электромеханики.

8. Радиосети крупных станций и узлов - диспетчеры ШЧ, ПЧ, ЭЧ, ТЧ, ВЧД.

До недавнего времени сети станционной радиосвязи были оборудованы стационарными радиостанциями ЖР-У-СС и локомотивными ЖР-У-ЛС.

В настоящее время в качестве стационарных радиостанций используются радиостанции РС-2, а на локомотивах - РВ-1 м.

Стационарные и возимые радиостанции выполнены с использованием синтезаторов частоты. Это позволяет повысить оперативность управления предоставлением абонентам возможности выхода в смежные сети, исключить внеплановые заходы локомотивов в депо для замены блоков радиостанций при изменении районов работы, так в РС-2 имеется возможность работать на одной из 172 частот путем простейших действий.

Рис. 1.1 Сеть станционной радиосвязи на сортировочной станции

1.2 Радиостанции, используемые в станционной радиосвязи

Как уже было сказано, для организации СРС в качестве стационарных используются радиостанции РС-2, имеющие 172 канала с межканальным расстоянием 25 кГц. Как известно, все радиостанции для железнодорожной радиосвязи работают с частотной модуляцией, получаемой прямым способом в синтезаторе частот. Мощности всех передатчиков железнодорожных радиостанций - 8-12 Вт. Такая мощность обеспечивает связь на расстояниях, достаточных для перекрытия перегонов, встречающихся на практике. Станционная радиосвязь работает в диапазоне 150 МГц. Как известно, все наземные радиосистемы используют вертикально поляризованную радиоволну. Это определяется тем, что в соответствии с законами электродинамики в поверхности Земли наводятся токи, которые взаимодействуют через излучаемое вторичное поле с первичным. Напомним, что поляризацией радиоволны называется ориентация вектора электрической напряженности поля в пространстве.

Конкретные антенны, применяемые в диапазонах радиоволны в железнодорожных радиостанциях, будут рассмотрены далее.

В радиостанциях используются унифицированные приемопередатчики: УПП-1м (в диапазоне 2 МГц), УПП-2м (в диапазоне 150 МГц - станционная радиосвязь) и УПП-3м (в диапазоне 330 МГц).

Среди наиболее важных параметров приемника радиостанций необходимо знать чувствительность и избирательность приемника по соседнему, зеркальному каналам и каналу на приемной частоте.

Качественно чувствительность определяется как способность принимать приемником слабые сигналы. Количественно в настоящее время она оценивается в системе СИНАД следующим образом.

На вход приемника подается модулированное тональным сигналом с частотой 1 кГц колебание несущей. На выходе приемника измеряется коэффициент нелинейных искажений при заданном соотношении сигнал/помеха. Чувствительностью будет называться уровень напряжения на входе при 25 % нелинейных искажений на выходе.

В приемниках радиостанций для СРС (диапазоном 150 МГц) чувствительность обычно равна 1 мкВ. Такая чувствительность характерна как для стационарных радиостанций, так и для унифицированных приемников УПП-2м, возимых радиостанций РВ-1м, устанавливаемых на локомотивах.

Избирательность по соседнему, зеркальному и каналу промежуточной частоты в той же системе СИНАД составляет 80 дБ (это соответствует 10000 раз).

Более подробно устройство радиостанций будет рассмотрено в следующих разделах.

4. Сеть симплексной поездной радиосвязи

2.1 Общие сведения

Сеть строится с использованием стационарных радиостанций РС-46м, возимых радиостанций РВ-1м и распорядительной станции СР-234м.

Эта сеть радиосвязи предназначена для использования в пределах диспетчерского участка поездным диспетчером ДНЦ, энергодиспетчером ЭЧЦ и локомотивным диспетчером ТНЦ при вызове и ведении переговоров с машинистами поездных локомотивов, а также дежурными по станции ДСП.

Распорядительная станция позволяет подключить аппаратуру ТУ-ТС, магнитофон и линии ЖАТС. Управление режимом прием/передача стационарных радиостанций осуществляется двухчастотными кодовыми посылками, тональной частотой 3300Гц и постоянным током с использованием блока управления постоянным током (БУМ). Сеть работает по линейным четырехпроводным каналам тональной частоты или двухпроводным физическим цепям, а также через устройство сопряжения УС-2/4.

Функциональная схема симплексной поездной радиосвязи с использованием стационарных радиостанций РС-46м представлена на рис. 2.1.

Порядок установления сеанса связи в основных режимах следующий:

1. Посылка вызова и ведение переговоров с основного пульта на возимую радиостанцию.

Для посылки вызова на возимую радиостанцию диспетчер нажимает на ПУ кнопку "станция N". При этом устройству ПГС дается команда на формирование двухчастотной посылки в линию (проводной канал). В результате переданных команд на пульте управления диспетчера, после приема аналоговых сигналов с линии связи зажигаются индикаторы, и устанавливается режим приема с линии связи на динамик или микротелефонную трубку. Для ведения переговоров диспетчер нажимает педаль (или кнопку). При этом включаются разговорные цепи и состоится разговор.

После окончание разговора диспетчер нажимают кнопку "отбой". Устройство ПГС при этом генерирует тональный сигнал "отбой".

2. Прием вызова и ведение переговоров с возимой радиостанцией.

При посылке вызова с возимой радиостанции на СР-234м поступает сигнал СКП по проводному каналу. Через адаптер линейного канала (АЛК 2/4) он поступает по внутренней линии на ПГС. Здесь программным способом осуществляется фильтрация - размещение сигнала. В результате прохождения команд по внутренним цепям на ПУ поездным диспетчером ДНЦ зажигаются соответствующие индикаторы, и устанавливается режим приема с линии связи на динамик или микротелефонную трубку. Для ведения переговоров ДНЦ нажимает педаль (кнопку, тангенту). После окончания переговоров ДНЦ нажимает кнопку "отбой".

Необходимо отметить, что в симплексной ПРС для вызова используется групповой вызов и циркулярный. При этом диспетчеру необходимо знать вблизи какой железнодорожной станции находится вызываемый локомотив. Очевидно, что при организации канала радиосвязи с локомотивом работает только одна стационарная радиостанция, так как в качестве несущей используется одна частота f = 2,13 МГц.

В радиоканалах применен групповой вызов, при котором все локомотивные радиостанции вызываются частотой 1000 Гц, ДСН-1400 Гц, ДНЦ-700 Гц.

Кроме того, частота 2000 Гц может быть использована для вызова другого поездного диспетчера на станции стыкования двух диспетчерских кругов (сетей ПРС) или вызова ремонтных подразделений.

При приеме вызывного сигнала возимые радиостанции на 15-20 секунд переходят из режима дежурного приема в режим приема и машинисты слушают, какой именно поезд вызывает ДНЦ. Если вызов не относится к данному машинисту, то через 15-20 с радиостанция переходит в режим дежурного приема и машинист не слышит дальнейших переговоров. Вызываемый машинист снимает микротелефонную трубку и вступает в переговоры с ДНЦ. Радиостанция остается в режиме приема неограниченное время до возвращения трубки в трубкодержатель. Перевод радиостанции в режим передачи осуществляется нажатием тангенты. Время передачи ограничено одной минутой. Стационарная радиостанция переходит в режим приема. Ею управляет ДНЦ, нажимая педаль и передавая команду по линии диспетчерской связи (ПДС). Для вызова поездного диспетчера машинист локомотива нажимает кнопку "ДНЦ" на своем пульте. В течение примерно 4 с по радиоканалу передается вызывной сигнал частотой 700 Гц. Стационарная радиостанция РС-46м, принявшая этот сигнал, подключается к линии, и вызов поступает к поездному диспетчеру. После чего машинист голосом сообщает, кто его вызывает, и приступает к переговорам.

Дежурный по станции может вызвать машиниста, находящегося на прилегающих к этой станции перегонах посылкой вызова частотой 1000 Гц.

В гектометровом диапазоне реализуемая чувствительность приемника составляет 50-800 мкВ. При автономной (тепловозной) тяге - 50 мкВ, а при электрической тяге может снижаться до 800 мкВ. Естественно, в последнем случае необходимый уровень сигнала можно обеспечить только применением специальных мер, а именно, применением направляющих систем (волноводов).

Возможность передачи команд телеуправления и телесигнализации ТУ-ТС позволяет организовать синхронное управление локомотивами при обращении на участке соединенных поездов.

Отметим некоторые особенности работы сети симплексной ПРС при вызове машиниста поезда со стороны ДНЦ. Как уже было сказано, сеть ПРС может включать до 28 стационарных радиостанций. Для образования 28 кодовых комбинаций из двух частот достаточно шесть частот. Выбраны следующие частоты: 1071, 1207, 1241, 1479, 1649, 1683 Гц. Сигналы (двухчастотные посылки) принимаются приемником избирательного подключения. При этом срабатывает приемник, настроенный на код именно этого сигнала. Таким образом, к диспетчерской линии подключается стационарная радиостанция, в зоне действия которой находится интересующий диспетчера локомотив. Затем ДНЦ нажимает кнопку ЛОК и в схему управления подключается блок управления постоянным током БУП, и в линию поступает постоянный ток напряжением 60 В и сигнал вызова машиниста 1000 Гц.

Управление радиостанцией РС, подключенной к линии, осуществляется педалью.

Отличительной особенностью ПРС является наличие в стационарной радиостанции устройства автоматического выбора стационарной радиостанции, обеспечивающей наилучшее качество радиосвязи при вызове ДНЦ машинистом. При этом другой особенностью ПРС является разовый выбор стационарной РС. Этот выбор осуществляется лишь при составлении канала (вызове диспетчера машинистом). Устройство автовыбора работает по сигналу промежуточной частоты.

Протяженность зоны обслуживания радиосети зависит от технологических и других особенностей участка.

Рис. 2.1 Сеть симплексной поездной радиосвязи

2.2 Радиостанция РС-46м

Стационарная радиостанция РС-46м предназначена для применения в следующих сетях железнодорожной радиосвязи:

ПРС-С - линейная симплексная поездная;

РОРС-Л - линейная ремонтно-оперативная радиосвязь

Радиостанция состоит из следующих изделий:

устройство РПО (радиопроводное оборудование) - устанавливается в отапливаемых или не отапливаемых помещениях;

пульты ПУС (пункт управления стационарный);

ПУТ (пункт управления технологический);

БППУ (блок питания пультов управления);

антенны АС - Х/2м (антенны, х = 1,3,4,5,6) - устанавливаются на крышах зданий или на специальных мачтах.

Особенности работы

При работе в линейном канале используются следующие команды:

СИП - сигнал избирательного подключения;

СКП - сигнал контроля подключения;

передача - перевод станции в режим передачи;

прием - перевод станции в режим приема;

блокировка - управление подключением к линейному каналу;

отбой - отключение радиостанции от линейного канала;

контроль - включение самодиагностики;

запрос обобщающего результата контроля - требование выдачи в проводной канал обобщенных результатов контроля радиостанции.

Запрос уточненного (до блока) результата контроля - требование выдачи в проводимый канал уточненного результата контроля.

Идентификация - указание состояния работоспособности радиостанции (передача кодограммы).

Для передачи команд используются следующие сигналы:

а)"прием" и "передача" - постоянный ток или двухчастотные тональные посылки:

б) прочие команды - одно и двухчастотные тональные посылки;

в) сигналы передачи команд с помощью тональных посылок (табл.2.1).

Таблица 2.1

Частоты команд тональных посылок

Диапазоны рабочих частот:

гектометровый

метровый f = 151,725,…156000 МГц, с разносом 25 кГц (всего 172 частоты);

режим работы - симплексный;

одночастотный - в метровом и гектометровом диапазоне;

двухчастотный - в метровом диапазоне.

В метровом диапазоне радиостанция работает совместно с усилителем мощности высокой частоты УМ - 40.

Время непрерывной работы на передачу - 60 с.

Команды (сигналы) взаимодействия с радиостанциями:

Сигнал	Назначение	Частота, Гц
Вызов РВ	Вызов возимой радиостанции	1000
Вызов РС	Вызов стационарной радиостанции	1400
ПВРВ	Подтверждение приема сигнала "Вызов РВ"	900
Вызов ДНЦ	Вызов диспетчера	700

Пульт управления обеспечивает:

ведение переговоров;

передача и прием команд;

индикацию состояния;

9. При ведении переговоров обеспечивается все то, что можно делать с пульта распорядительной станции СР-1 плюс следующее:

работа на основном канале при положенной трубке;

блокирование пультов при подключении радиостанции к линейному каналу;

(в случае запроса со стороны СР или РВ следует:

передача вызова F=700 Гц через соседнюю распорядительную станцию для связи с диспетчером при отрыве линейного канала между ними.

10. Радиостанция обеспечивает установление соединения с абонентской линией ЖАТС и ведение переговоров (при возможности прослушивания диспетчером).

11. Обеспечивается возможность записи ведущихся через распорядительную станцию переговоров с помощью магнитофона.

12. РС-46м может работать с распорядительными станциями СР-2; СР-34 и СР-234м.

13. В радиостанции предусмотрен контроль работоспособности:

а) дистанционно со стороны распорядительной станции;

б) с устройства РПО (с пульта ПУТ);

в) с пультов ПУС.

На рис.2.2 представлена структурная схема радиостанции РС-46м с использованием приемопередатчика УПП-1м. Эта же радиостанция может работать в диапазоне 150 МГц, если вместо приемопередатчика УПП-1м установлен приемопередатчик УПП-2м.



2.2.1 Структурная схема организации связи с применением РС-46м

Сеть симплексной поездной радиосвязи с использованием радиостанции РС-46м показана на рис. 2.3.

Рис. 2.3 Сеть симплексной ПРС с использованием РС-46м

2.2.2 Основные параметры радиостанции РС-46м

Радиостанция РС-46м состоит из двух основных частей: РПО - радиопроводное оборудование и приемопередатчика гектометрового или метрового диапазонов.

Собственно, РПО изготовлено на основе современных цифровых технологий, а приемопередатчики остаются пока аналоговыми. В настоящее время промышленность приступила к выпуску новейшей цифровой радиостанции РС-46мц.

Для поездной радиосвязи диапазона 2 МГц используется аппаратура РПО-46.1, в метровом диапазоне - РПО-46.2 Характеристики этой аппаратуры представлены ниже (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Основные электрические параметры радиостанции РС-46м

2.2.3 Устройство и работа радиостанции

В системе ПРС участвуют до 28 радиостанций, размещенных вдоль железнодорожного полотна.

Для вызова нужного локомотива диспетчер посылает команду на подключение к линии диспетчерской связи той радиостанции, которая находится ближе к локомотиву. После подключения ЛДС устройство РПО автоматически формирует следующие сигналы:

1) посылает к линии ДУ1 и ДУ2 (диспетчерского управления) команды "занято" на оба пульта ПУС;

2) посылает в ЛДС на СР-234м сигнал, подтверждающий подключение этой радиостанции к ЛДС;

3) посылает в эфир сигнал тонального вызова частотой 1000 Гц на первом канале.

Далее диспетчер голосом вызывает нужный ему локомотив (при нажатой педали).

Управление режимами "Прием" и "Передача" радиостанции во время переговоров диспетчера с машинистом осуществляется посылкой ЛДС соответствующих команд с СР-234м. После завершения переговоров с

СР-234м на радиостанцию поступает команда "отбой", отключающая радиостанцию от ЛДС. Одновременно в линии ДУ1 и ДУ2 поступает с устройства РПО команды "сброс-занято" на оба пульта ПУС.

2.2.4 Устройство и работа РПО-46м

РПО-46м представляет собой шкаф, заполненный кассетами. В зависимости от модификации заполнение шкафа разнообразно. Функционально устройство РПО-46 можно разделить на следующие подсистемы:

передачи аналоговых сигналов;

взаимодействия с пультами;

взаимодействия с ЖАТС;

управления;

радиовзаимодействия;

взаимодействия с линейным каналом;

передачи данных;

контроля;

питания.

Рассмотрим вкратце устройство, состав и работу составных частей устройства РПО-46м.

Устройство МПК

Микропроцессорный контроллер (МПК) предназначен для управления радиостанцией по хранящейся в нем программе хранения параметров конфигурирования связи с внешней ЭВМ и приема результатов контроля работоспособности блока питания радиостанции.

Технические характеристики:

микропроцессор КМ 1821 ВМ 85;

объем ОЗУ - 2 кбайт (КР537 РУ10);

объем ПЗУ - 32 кбайт (К573РФ8А);

интерфейс для связи с внешней ЗВМ - RS232 (580ВВ51).

Устройство ПГС

Приемник-генератор сигналов (ПГС) выполняет функции приема с проводного канала двухчастотных тональных сигналов в условиях сильных помех и генерации высокостабильных синусоидальных сигналов в радио и проводной каналы. В устройстве ПГС формируются такие команды:

"передача" - 2227-2295 Гц;

"прием" - 2295-2227 Гц;

"отбой" - 1071-1207 Гц;

"контроль" - 1207-1071 Гц;

"блокировка" - 1343 Гц.

Для формирования других кодовых двухчастотных посылок в ПГС еще 34 частоты.

Основой устройства ПГС является процессор цифровой обработки сигналов, который выполняет функции цифрового приема и генерации сигналов, возложенные на устройство.

Выполнение данных функций осуществляется путем преобразования исходного аналогового сигнала в цифровой код, цифровой обработки полученного кода и обратного цифроаналогового преобразования.

Устройство ПГС конструктивно состоит из 2-х плат:

ввода-вывода аналоговых сигналов (ВВС);

приемника-генератора сигналов (ПГС).

Плата ВВС выполняет функции 10-разрядного аналого-цифрового преобразования данных по командам управления от платы ПГС и осуществляет непосредственно цифровую обработку сигналов, поступающих с платы ВВС.

Адаптеры проводного канала (АПК)

АПК-2 обеспечивает:

согласованное или высокоомное параллельное подключение к двухпроводным физическим цепям, которые могут быть кабальными или воздушными стальными линиям связи;

согласование по уровням и сопротивлениям с двухпроводными физическими цепями;

компенсацию затухания на краях АЧХ двухпроводных физических цепей.

АПК-4 обеспечивает согласование по уровням и сопротивлениям с

4-проводными каналами ТЧ.

Устройство АПП обеспечивает взаимодействие с приемопередатчиков (УПП) магистралей аналоговых сигналов микропроцессорной магистрали.

Устройство адаптера периферийных устройств (АПУ) является составным модулем устройства РПО-46. Он предназначен для сопряжения с пультами ПУС и микротелефонной трубкой (МТ).

АПУ обеспечивает:

взаимодействие с двумя пультами ПУС под управлением МПК;

выдачу сигнала о наличии в ЛДС постоянного тока;

выдачу информации на магнитофон;

коммутацию речевых сигналов;

подключение технологической телефонной трубки для проведения ремонтных и регламентных работ.

Устройство адаптера телеуправления (АТУ)

Для обеспечения режима передачи данных в состав радиостанции

РС-46м введены устройства кодирования и декодирования сигналов взаимодействия.

Кодер сигналов взаимодействия выполнен программным способом. Устройство декодирования сигналов взаимодействия аппаратно размещено на плате АТУ.

5. Методы диагностики изоляторов

Проблема оценки технического состояния и надежности опорно-стрежневой и подвесной изоляции актуальна, и востребована практикой, что подтверждается ежедневным опытом и статистикой эксплуатации различных типов изоляторов, как на энергетических предприятиях, так и на объектах железных дорог.

В настоящее время существуют различные виды технической диагностики изоляторов, контактные (сопротивление изоляции, ультразвуковой - требующие отключение объектов контроля, либо трудоемкие - измерение напряжение по изоляторам измерительной штангой) и бесконтактные-дистанционные (акустический, ультрафиолетовый, тепловой) - не требующие отключений. Последние - УФ и ИК методы (в отличие от акустического метода), позволяют не только определить направление поиска дефекта, но и точно визуализировать место дефекта.

Впервые тепловой метод неразрушающего контроля был включен в РД 34.45-51.300-97 ("Объем и нормы испытаний электрооборудования") в 1997 году. В этой редакции РД (см. п.30.6.4, стр.177) был также рекомендован контроль изоляторов с использованием тепловизоров и электронно-оптического дефектоскопа "ФИЛИН". Однако в редакции РД с изменениями и дополнениями на 01.03.2001 г. пункт 30.6.4 был исключен. Пункт 30.6.3 изложен в редакции, не предусматривающей испытания стеклянных подвесных изоляторов ВЛ, изоляторов всех типов для подвески грозозащитного троса и полимерных изоляторов. Предлагается осуществлять контроль внешним осмотром. Однако внешний осмотр изоляции не всегда может предотвратить аварию, поскольку процесс разрушения изоляционных свойств, имеет временной интервал.

В качестве примера на рисунке 1, приведен процесс перекрытия полимерного изолятора, где начало развития аварии фиксируется изначально в ультрафиолетом спектре, затем в ИК (тепловом) и только заключительная часть (пробой) видна невооруженным глазом.

Рис. 1.

Тепловой контроль также способен выявлять дефекты изоляторов, однако необходимо принимать во внимание условия окружающей среды, при которых осуществляется диагностика. Так в сухую погоду тепловизор может не выявить дефект изолятора, поскольку только при повышенной влажности возникают условия (повышенный ток утечки), изменяющий тепловое состояние объекта, которое и фиксируется прибором. На рисунке 2 приведен классический пример дефекта керамического изолятора (продольная трещина), зафиксированный с использованием тепловизора (слева) и ультрафиолетовым дефектоскопом справа (испытания в высоковольтной лаборатории).

Рис. 2.

И еще один пример на рисунке 3, когда дефект изолятора, выявленный тепловизором, был подтвержден и результатами контроля в ультрафиолетовом спектре.



Рис. 3.

Было бы неправильно говорить о преимуществах теплового метода контроля перед ультрафиолетовым, или наоборот, поскольку объективную картину технического состояния можно получить, только по результатам комплексного контроля в обоих спектрах (УФ + ИК). Достоверность результатов диагностики изоляторов, подтверждена многолетним опытом применения УФ дефектоскопов в ОАО "РЖД" России. Например, по результатам эксплутационных испытанийультрафиолетовых камер, проведенных в 2005-2006 годах в ОАО "РЖД" достоверность результатов составила 96%.

Дефектные изоляторы, выявленные ультрафиолетовой камерой при объезде (камера установлена на ВИКС - вагон испытаний контактной) и при работе с камерой в пешем порядке (обход - камера в руках оператора), проверялись измерительной штангой. На рисунке 4 показаны результаты этих испытаний (журнал "Железные Дороги Мира", №9, 2006 год).

Рис. 4.

На сегодняшний день все электрофицированные железные дороги России 27,5 кВ переменного тока, используют в составе ВИКС ультрафиолетовые камеры для диагностики подвесной изоляции контактной сети и тепловизоры для оценки теплового состояния контактных соединений. По данным Дорожной электротехнической лаборатории (ДЭЛ) Горьковской дороги с 2007 по 2011 гг., число перекрытий изоляции КС было снижено примерно в 2-2,5 раза (журнал "ЛОКОМОТИВ", №9, 2012 год, стр.41), см. рисунок 5. Поскольку после выявления дефектов изоляция заменялась, число обнаруженных неисправных изоляторов постоянно снижалась.

Рис. 5.

Анализ повреждаемости по видам и типам изоляторов показал, что основная часть повреждений приходится на подвесную фарфоровую (более 50%) и подвесную стеклянную (20-25%) изоляцию. На рисунке 6 показана дефектная гирлянда из трех фарфоровых изоляторов типа ПФ-70, а - двухспектральное (УФ+Видео) изображение гирлянды; б - внешний вид дефекта нижнего изолятора (скол фарфора в районе стержня).

Рис. 6.

За последние годы на мировом рынке приборов неразрушающего контроля появились новейшие мобильные двух - и трехспектральные дефектоскопы "CoroCAM" и "MultiCAM", производства компании "CSIR-UVIRCO" (ЮАР). Их основное отличие от камер более раннего поколения типа "DayCor", производства "OFIL" (Израиль) заключается в повышенной чувствительности, увеличенных углах поля зрения, наличии современных цифровых интерфейсах. Малый вес и эргономичность приборов "CoroCAM" и "MultiCAM", позволяет оператору комфортно работать в течение рабочего дня. На рисунке 7 и 8 показаны примеры работы (2004 год) с камерой "DayCor" (Израиль) - снаряженный вес около 7 кг, и современным (2011 год) прибором "CoroCAM 504" (ЮАР) - вес 2,3 кг, "CoroCAM 6D" - вес 1,7 кг - рисунок 9.

Рис. 7.

Рис. 8.

Ведущий мировой производитель Фирма "CSIR-UVIRCO" (ЮАР), изготавливает приборы, работающие не только в ультрафиолетовом спектре, но и предлагает прибор "MultiCAM", работающий в трех спектрах (ИК+УФ+Видео). На рисунке 9, приведена фотография этого прибора.

Рис. 9

Ультрафиолетовые дефектоскопы "CoroCAM" и "MultiCAM" внесены в реестр средств измерений РФ (регистрационный №47413-11). Многолетний опыт применения тепловизоров и ультрафиолетовых дефектоскопов, накопленный ООО "ПАНАТЕСТ" показал их высокую эффективность для технической диагностики не только изоляторов различных типов, но и других элементов электрооборудования, воздушных линий электропередач, см. рисунок 10, а также при диагностике электродвигателей и генераторов, см. рис. 11.

Рис.10. Рис.11.

5. Список литературы

1. Николаев А.Ю., Сесявин Н.В. Устройство и работа электровоза.

2. Поезд для измерения габарита приближения строений // Blondeau. J, Железные дороги мира, 2002, №1, С.56-62.

3. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог. Бондарев Н.А. Москва: "Транспорт”, 1994.

4. Тенденции в развитии тягового электроснабжения // Richter. U, 2002,№6, С.45-53.

5. Измерительная система для определения положения и износа контактного провода // Sarnes. B, Железные дороги мира, 2003,№4.

6. Справочник по теплообменникам: в 2 т. Т.1 и 2. Пер. с англ., под ред. Б.С. Петухова, В.К. Шикова. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

7. Ю.И. Плотников. Расчет теплообменных аппаратов. - СПб.: ВМИИ, 1999.

8. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera "Max+Plus 2 и Quartus 2. краткое описание и самоучитель. Издательское предприятие РадиоСофт. Москва. 2002г.

9. MAXIM. New Releases Data Book. Volume V. 1996.

10. Электронные компоненты "Платан". Осень 2004.

11. Учебное пособие для учащихся образовательных учреждений железнодорожного транспорта, осуществляющих профессиональную подготовку / Под ред. А.Ю. Николаева. - М.: Маршрут, 2006. - 512 с.

Размещено на Allbest.ru