Принцип устройства и работы автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации кратко

Обновлено: 02.07.2024

Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) представляет собой комплекс устройств, автоматически повторяющих в кабине машиниста показания путевых светофоров, к которым приближается поезд, независимо от профиля пути и погодных условий.

По способу осуществления связи между движущимся локомотивом и неподвижными путевыми сигналами устройства АЛС подразделяются на непрерывного действия (АЛСН) и точечного действия (АЛСТ). При действии АЛСН показания путевых светофоров передаются на локомотив непрерывно, в течение всего времени следования по перегонам и станциям. АЛС точечного действия используется на участках с полуавтоблокировкой, при этом путевые сигналы передаются на локомотив только в определенных местах (точках) пути перед путевыми светофорами. В обеих системах АЛС для передачи сигналов с пути на локомотив используется рельсовая цепь, а сама передача сигналов осуществляется индуктивным способом.

На большинстве участков Российских железных дорог используется АЛС непрерывного действия, которая дополняется устройствами автостопа, устройствами проверки бдительности машиниста и контроля скорости.

Автостопами называются устройства, контролирующие реакцию машиниста на показания путевых светофоров, к которым приближается поезд, и при необходимости (при непринятии мер машинистом) осуществляющие автоматическое приведение в действие тормозов. Таким образом, основная функция автостопов - предупреждение проезда светофора с запрещающим показанием и остановка поезда, если имело место превышение допускаемой скорости движения.

Все устройства, входящие в состав АЛСН, можно разделить на путевые (передающие) и локомотивные (принимающие). Путевые устройства находятся в релейном шкафу, расположенным около путевого светофора. В состав путевых устройств (Рис. 9.1.) входят кодовый путевой трансмиттер (ТРМ) и трансформатор (Тр). Трансмиттер служит для преобразования сигнального показания путевого светофора в соответствующую комбинацию число-импульсного кода, то есть трансмиттер периодически посылает в рельсовую цепь


Рис. 9.1. Структурная схема АЛСН.

электрический сигнал переменного тока (код) с определенным числом импульсов и продолжительностью паузы между импульсами и сериями импульсов. Зеленому огню путевого светофора соответствует кодовая серия, содержащая три импульса с длинным интервалом, который отделяет его от трех импульсов следующей комбинации (Рис. 9.2.); желтому огню соответствует серия из двух импульсов; красному огню (на локомотивном светофоре горит желтый с красным огонь) - один импульс.


Частота кодового тока на участках с автономной тягой или с электротягой постоянного тока составляет 50 Гц, а на участках с электротягой переменного тока - 25 Гц или 75 Гц.

В состав локомотивных устройств АЛС (рис. 9.1.) входят приемные катушки (ПК), фильтр (Ф), локомотивный усилитель (УС) с импульсным реле (ИР), дешифратор (Д), электропневматический клапан автостопа (ЭПК), локомотивный светофор (ЛС), локомотивный скоростемер (ЗСЛ), рукоятка (кнопка) бдительности (РБ), кнопка (ВК) для зажигания на локомотивном светофоре белого огня вместо красного, а также тумблер (переключатель) ДЗ для изменения интервала времени периодической проверки бдительности машиниста.

Путевыми устройствами АЛС кодовый ток по одной из рельсовых нитей посыпается навстречу локомотиву, замыкается через его первую колесную пару и по второй рельсовой нити возвращается к источнику питания. Протекание в рельсах импульсов переменного тока сопровождается образованием вокруг рельсов переменного магнитного поля, в котором перемещаются приемные катушки локомотива, подвешенные перед первой колесной парой с каждой стороны по две. Высота установки приемных катушек над уровнем головки рельса составляет 100 - 180 мм. Силовые линии магнитного поля, пересекая витки ПК, наводят в них переменную э.д.с., величина которой зависит от величины кодового тока в рельсах и высоты установки катушек. Так, при высоте ПК над уровнем головки рельса 150 мм и кодовом токе в рельсах 10 А величина э.д.с. составляет приблизительно 0,65 – 0,75 В. Для суммирования э.д.с. обеих катушек они включаются последовательно. Минимальный кодовый ток, который может восприниматься приемными катушками, для разных видов тяги и рода тока составляет от 1,2 А до 2,0 А.




Наведенная в ПК э.д.с. через фильтр (Ф), поступает в локомотивный усилитель (УС). Фильтр настраивается на частоту кодового тока и не пропускает в усилитель токи других частот, а усилитель усиливает кодовый сигнал до величины напряжения, используемого в цепях управления локомотива. В усилителе происходит также преобразование кодовых импульсов переменного тока в импульсы постоянного тока. Включенное на выходе усилителя импульсное реле (ИР) является повторителем кода, посылая его в дешифратор (Д) как зашифрованное показание сигнала.

Дешифратор содержит ряд реле, которые объединены в несколько блоков.

Блок счета (БС) - включает в себя реле-счетчики, которые обеспечивают счет числа импульсов и интервалов между ними, поступающего с пути кода.

Блок соответствия (БКС) - обеспечивает контроль (сравнение, соответствие) принимаемого с пути кода и состояние сигнальных реле БФК. Блок соответствия периодически через 5 - 6 с подключает сигнальные реле к реле-счетчикам с тем, чтобы на локомотивном светофоре загорелся нужный огонь. Таким образом, смена огней локомотивного светофора происходит с запаздыванием на 5 - 6 с. Это время соответствует приему трех серий кодовых импульсов.

Локомотивный светофор, дублирующий показания путевых светофоров, имеет следующие сигнальные показания:

Красному и белому огням локомотивного светофора соответствует отсутствие в рельсовой цепи электрического сигнала, а также непрерывный ток или импульсы тока, подаваемые с небольшими интервалами.

Блок контроля скорости - содержит реле контроля скорости (РКС), взаимодействующее с локомотивным скоростемером. Таким образом, принудительное торможение поезда ставится в зависимость не только от показания сигнала, но и от скорости следования поезда.

Блок бдительности (ББ) - осуществляет контроль бдительности машиниста.

При смене огня локомотивного светофора, например с зеленого на желтый, разрывается электрическая цепь питания катушки ЭПК и появляется звуковой сигнал, который звучит в течение 7 - 8 с. До истечения этого времени машинист должен нажать рукоятку (кнопку) бдительности (РБ) и тем самым восстановить цепь питание катушки ЭПК и прекратить звучание свистка. В случае отсутствия со стороны машиниста указанных выше действий ЭПК выполнит экстренное торможение. Таким образом, РБ служит для подтверждения машинистом своей бдительности и предупреждения принудительного экстренного торможения, вызываемого ЭПК.

Локомотивный скоростемер (ЗСЛ) в схеме АЛСН обеспечивает действие ЭПК в случае превышения контролируемых им скоростей движения, а также регистрирует на специальной ленте включенное положение ЭПК, нажатие РБ в пути следования и наличие огней на локомотивном светофоре.

Как правило, совместно с локомотивными устройствами АЛСН работает блок предварительной световой сигнализации (БПСС), который включает специальную световую сигнализацию, указывающую машинисту о необходимости нажатия РБ до подачи свистка ЭПК.

Схема АЛСН связана с цепями управления локомотива - при выключенном автостопе невозможно привести локомотив в движение, а при срабатывании ЭПК на экстренное торможение тяговый режим автоматически отключается.

Таким образом, совместная работа путевых и локомотивных устройств АЛСН обеспечивает:

По способу осуществления связи между движущимся локомотивом и неподвижными путевыми сигналами устройства АЛС подразделяются на непрерывного действия (АЛСН) и точечного действия (АЛСТ). При действии АЛСН показания путевых светофоров передаются на локомотив непрерывно, в течение всего времени следования по перегонам и станциям. АЛС точечного действия используется на участках с полуавтоблокировкой, при этом путевые сигналы передаются на локомотив только в определенных местах (точках) пути перед путевыми светофорами. В обеих системах АЛС для передачи сигналов с пути на локомотив используется рельсовая цепь, а сама передача сигналов осуществляется индуктивным способом.

На большинстве участков Российских железных дорог используется АЛС непрерывного действия, которая дополняется устройствами автостопа, устройствами проверки бдительности машиниста и контроля скорости.

Автостопами называются устройства, контролирующие реакцию машиниста на показания путевых светофоров, к которым приближается поезд, и при необходимости (при непринятии мер машинистом) осуществляющие автоматическое приведение в действие тормозов. Таким образом, основная функция автостопов - предупреждение проезда светофора с запрещающим показанием и остановка поезда, если имело место превышение допускаемой скорости движения.

Все устройства, входящие в состав АЛСН, можно разделить на путевые (передающие) и локомотивные (принимающие). Путевые устройства находятся в релейном шкафу, расположенным около путевого светофора. В состав путевых устройств (Рис. 9.1.) входят кодовый путевой трансмиттер (ТРМ) и трансформатор (Тр). Трансмиттер служит для преобразования сигнального показания путевого светофора в соответствующую комбинацию число-импульсного кода, то есть трансмиттер периодически посылает в рельсовую цепь


Рис. 9.1. Структурная схема АЛСН.

электрический сигнал переменного тока (код) с определенным числом импульсов и продолжительностью паузы между импульсами и сериями импульсов. Зеленому огню путевого светофора соответствует кодовая серия, содержащая три импульса с длинным интервалом, который отделяет его от трех импульсов следующей комбинации (Рис. 9.2.); желтому огню соответствует серия из двух импульсов; красному огню (на локомотивном светофоре горит желтый с красным огонь) - один импульс.


Частота кодового тока на участках с автономной тягой или с электротягой постоянного тока составляет 50 Гц, а на участках с электротягой переменного тока - 25 Гц или 75 Гц.

В состав локомотивных устройств АЛС (рис. 9.1.) входят приемные катушки (ПК), фильтр (Ф), локомотивный усилитель (УС) с импульсным реле (ИР), дешифратор (Д), электропневматический клапан автостопа (ЭПК), локомотивный светофор (ЛС), локомотивный скоростемер (ЗСЛ), рукоятка (кнопка) бдительности (РБ), кнопка (ВК) для зажигания на локомотивном светофоре белого огня вместо красного, а также тумблер (переключатель) ДЗ для изменения интервала времени периодической проверки бдительности машиниста.

Путевыми устройствами АЛС кодовый ток по одной из рельсовых нитей посыпается навстречу локомотиву, замыкается через его первую колесную пару и по второй рельсовой нити возвращается к источнику питания. Протекание в рельсах импульсов переменного тока сопровождается образованием вокруг рельсов переменного магнитного поля, в котором перемещаются приемные катушки локомотива, подвешенные перед первой колесной парой с каждой стороны по две. Высота установки приемных катушек над уровнем головки рельса составляет 100 - 180 мм. Силовые линии магнитного поля, пересекая витки ПК, наводят в них переменную э.д.с., величина которой зависит от величины кодового тока в рельсах и высоты установки катушек. Так, при высоте ПК над уровнем головки рельса 150 мм и кодовом токе в рельсах 10 А величина э.д.с. составляет приблизительно 0,65 – 0,75 В. Для суммирования э.д.с. обеих катушек они включаются последовательно. Минимальный кодовый ток, который может восприниматься приемными катушками, для разных видов тяги и рода тока составляет от 1,2 А до 2,0 А.

Наведенная в ПК э.д.с. через фильтр (Ф), поступает в локомотивный усилитель (УС). Фильтр настраивается на частоту кодового тока и не пропускает в усилитель токи других частот, а усилитель усиливает кодовый сигнал до величины напряжения, используемого в цепях управления локомотива. В усилителе происходит также преобразование кодовых импульсов переменного тока в импульсы постоянного тока. Включенное на выходе усилителя импульсное реле (ИР) является повторителем кода, посылая его в дешифратор (Д) как зашифрованное показание сигнала.

Дешифратор содержит ряд реле, которые объединены в несколько блоков.

Блок счета (БС) - включает в себя реле-счетчики, которые обеспечивают счет числа импульсов и интервалов между ними, поступающего с пути кода.

Блок соответствия (БКС) - обеспечивает контроль (сравнение, соответствие) принимаемого с пути кода и состояние сигнальных реле БФК. Блок соответствия периодически через 5 - 6 с подключает сигнальные реле к реле-счетчикам с тем, чтобы на локомотивном светофоре загорелся нужный огонь. Таким образом, смена огней локомотивного светофора происходит с запаздыванием на 5 - 6 с. Это время соответствует приему трех серий кодовых импульсов.

Локомотивный светофор, дублирующий показания путевых светофоров, имеет следующие сигнальные показания:

Красному и белому огням локомотивного светофора соответствует отсутствие в рельсовой цепи электрического сигнала, а также непрерывный ток или импульсы тока, подаваемые с небольшими интервалами.

Блок контроля скорости - содержит реле контроля скорости (РКС), взаимодействующее с локомотивным скоростемером. Таким образом, принудительное торможение поезда ставится в зависимость не только от показания сигнала, но и от скорости следования поезда.

Блок бдительности (ББ) - осуществляет контроль бдительности машиниста.

При смене огня локомотивного светофора, например с зеленого на желтый, разрывается электрическая цепь питания катушки ЭПК и появляется звуковой сигнал, который звучит в течение 7 - 8 с. До истечения этого времени машинист должен нажать рукоятку (кнопку) бдительности (РБ) и тем самым восстановить цепь питание катушки ЭПК и прекратить звучание свистка. В случае отсутствия со стороны машиниста указанных выше действий ЭПК выполнит экстренное торможение. Таким образом, РБ служит для подтверждения машинистом своей бдительности и предупреждения принудительного экстренного торможения, вызываемого ЭПК.

Локомотивный скоростемер (ЗСЛ) в схеме АЛСН обеспечивает действие ЭПК в случае превышения контролируемых им скоростей движения, а также регистрирует на специальной ленте включенное положение ЭПК, нажатие РБ в пути следования и наличие огней на локомотивном светофоре.

Как правило, совместно с локомотивными устройствами АЛСН работает блок предварительной световой сигнализации (БПСС), который включает специальную световую сигнализацию, указывающую машинисту о необходимости нажатия РБ до подачи свистка ЭПК.

Схема АЛСН связана с цепями управления локомотива - при выключенном автостопе невозможно привести локомотив в движение, а при срабатывании ЭПК на экстренное торможение тяговый режим автоматически отключается.

Таким образом, совместная работа путевых и локомотивных устройств АЛСН обеспечивает:

Локомотивное депо Миасс-2! Все для локомотивных бригад! Тесты, вопросы с ответами, теория, нормативные документы, инструкции.


трех и четырехзначная АЛСН числового кодирования,
многозначная АЛСМ частотно-числового кода,
АЛСУ — унифицированная АЛС частотного кода,
АЛС-ЕН — микропроцессорная АЛС цифрового кода единого ряда с непрерывным каналом связи,
МАЛС — маневровая автоматическая локомотивная сигнализация.
В устройствах АЛС в качестве канала связи между путевыми и локомотивными устройствами используются рельсовые цепи автоблокировки.

Автоматическая локомотивная сигнализация с автоматическим регулированием скорости (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.

Содержание

Назначение и принцип работы АЛС-АРС


АЛС-АРС относится к автоматическим системам интервального регулирования движения поездов и обеспечивает:

  • непрерывный контроль длины свободного участка пути перед поездом и поддержание безопасного интервала между попутно следующими поездами в зависимости от скорости движения поездов;
  • передачу в кабину машиниста информации о допустимой (разрешенной) скорости движения в реальном масштабе времени;
  • постоянное сравнение фактической скорости с разрешенной;
  • автоматическое включение тормозов с выдачей акустического сигнала, если фактическая скорость превышает разрешенную;
  • автоматическое прекращение торможения, если фактическая скорость стала меньше или равна разрешенной;
  • автоматическое торможение вплоть до полной остановки поезда, если машинист не подтвердит свою бдительность; такое подтверждение производится нажатием специальной кнопки или педали;
  • ограждение хвоста впереди идущего поезда сигнальной командой, запрещающей движение, подаваемой в последнюю свободную (перед занятой поездом) рельсовую цепь;
  • выполнение других требований безопасности движения поездов, согласно ПТЭ метрополитенов.

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). 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). Для передачи информации о допустимой скорости движения используются частотные кодовые сигналы, когда каждой частоте кодового сигнала соответствует определенная скорость:

  • 75 Гц — 80 (90) км/час,
  • 125 Гц — 70 (75) км/час,
  • 175 Гц — 60 км/час,
  • 225 Гц — 40 км/час,
  • 275 Гц — 0 — сигнал остановки.

Частота 325 Гц имеет следующие значения:

Указателем в кабине управления электропоездом подаются сигналы:

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.

Структурная схема АЛС-АРС

Система АЛС-АРС включает путевые и поездные устройства. Роль телемеханического канала связи между ними выполняет рельсовая цепь. Путевые устройства предназначены для контроля участков пути перед поездом, генерации (получения) кодовых сигналов и выдачи в рельсовые цепи соответствующих кодовых сигналов в зависимости от состояния блок-участков АЛС-АРС. В состав путевых устройств входят генераторы кодовых сигналов, устройства формирования кодовых сигналов, устройства передачи кодовых сигналов. Генераторы кодовых сигналов могут быть двух видов:

  • групповые устройства АЛС-АРС (ГСЧ, ГГ);
  • индивидуальные генераторы для каждой рельсовой цепи (ГАЛС-М, ГАРС, УПГ-АРС, ПГ-02).

В общем случае групповые устройства АЛС-АРС включают 7 генераторов кодовых сигналов: шесть основных и один резервный. На станции предусматривается два комплекта групповых устройств — для I и II путей. Каждый из шести основных генераторов генерирует одну частоту кодового сигнала. После усиления кодовые сигналы поступают в сигнальные шины, к одной из которых в каждый конкретный момент может быть подключена аппаратура кодирования рельсовой цепи.

Резервный генератор нормально отключен от сигнальных шин; он автоматически перестраивается на отсутствующую частоту и подключается к соответствующей шине вместо вышедшего из строя основного генератора. Нарушение нормальной работы групповых устройств контролируется на пульте электрической централизации горением красной лампочки или ячейки. Для нормальной работы поездных устройств АЛС-АРС в рельсовую цепь должны выдаваться одна или две частоты кодовых сигналов из шести возможных. Выбор необходимой частоты для передачи в рельсовую цепь осуществляется устройствами формирования кодового сигнала, причем выбор частоты зависит от длины свободного участка пути перед поездом, то есть от свободности блок-участков АЛС-АРС. Выбранная частота должна быть усилена до уровня, обеспечивающего ее устойчивый прием поездными устройствами. Эти функции выполняют устройства передачи кодовых сигналов. Поездные устройства АЛС-АРС предназначены для приема, обработки, распознавания и запоминания кодовых сигналов о допустимой скорости движения, определения и запоминания фактической скорости движения поезда, постоянного сравнения в автоматическом режиме допустимой и фактической скоростей и воздействия на тормозную систему поезда, когда фактическая скорость начинает превышать допустимую. При занятии поездом рельсовой цепи по ней навстречу движению передается кодовый сигнал. Кодовый сигнал принимается поездными устройствами. Принятые из рельсовой цепи кодовые сигналы распознаются (расфильтровываются) и усиливаются блоком поездных приемников. Сигнал с блока поездных приемников поступает в блок сигнализации, который определяет допустимую скорость движения, запоминает ее и выдает информацию на пульт машиниста, где она высвечивается в цифровом виде. Информация о фактической скорости поезда формируется датчиком скорости и блоком измерения скорости, далее она поступает в блок сигнализации и на пульт машиниста. В блоке сигнализации происходит сравнение фактической и допустимой скоростей движения. Если фактическая скорость не превышает допустимую, то устройства АРС не влияют на процесс управления поездом. В случае превышения допустимой скорости в блоке сигнализации формируется сигнал на включение тормозной системы поезда, который передается в блок управления. Блок управления воздействует на устройства управления поездом, причем это воздействие зависит от режима ведения поезда. Сначала тяговые двигатели отключаются от питающего напряжения, затем приводится в действие система электродинамического (электрического) торможения. В случае его неэффективности приводится в действие система электропневматического торможения, а затем и экстренного торможения.

Дублирующее автономное устройство АРС (ДАУ-АРС)

Для функционирования ДАУ-АРС используется комплект поездных устройств АЛС-АРС хвостового вагона поезда. Кодовые сигналы ДАУ-АРС передаются в хвост поезду. АРС с ДАУ-АРС имеет два режима работы:

  • Режим предупредительной сигнализации (режим ДАУ-ПС) — реализуется при совместной работе поездных устройств головного и хвостового вагоновэлектропоезда.
  • Режим ДАУ-АРС реализуется при отключении комплекта поездных устройств головного вагона и работающем комплекте поездных устройств хвостового вагона.

Режим ДАУ-ПС

В режиме ДАУ-ПС на поездные устройства поступает двухчастотный кодовый сигнал (один — в головной, другой — в хвостовой вагоны поезда), в котором более низкая частота несет основную информацию о текущем значении допустимой скорости на проследуемой рельсовой цепи, а более высокая частота — предупредительную информацию об ожидаемой допустимой скорости на последующей (впередилежащей) рельсовой цепи. Если на последующей рельсовой цепи допустимая скорость меньше, чем на проследуемой, в кабине машиниста воспроизводятся два цифровых сигнальных показания: большее — соответствует скорости на проследуемой рельсовой цепи, меньшее — на впередилежащей. Когда на впередилежащей рельсовой цепи допустимая скорость равна скорости на проследуемой рельсовой цепи, на поездные устройства в головной и хвостовой вагоны передается двухчастотный кодовый сигнал одинаковой частоты, соответствующий допустимой скорости движения на проследуемой рельсовой цепи. В этом случае на пульте машиниста воспроизводится только одно цифровое сигнальное показание, соответствующее допустимой скорости движения на проследуемой и впередилежащей рельсовых цепях.

Режим ДАУ-АРС

Кодовый сигнал абсолютной остановки (АРС-АО)

Кодовый сигнал АРС-АО применяется на линиях, где основным средством сигнализации является АЛС-АРС, и предназначен для исключения возможности движения поезда при нахождении его на последней рельсовой цепи перед светофором полуавтоматического действия, имеющем запрещающее показание, и на первой рельсовой цепи за этим светофором. Сигнал АРС-АО представляет собой последовательность импульсов частотой 275 Гц, длительностью 1,5—1,8 сек, следующих с такими же по длительности интервалами и подается в рельсовой цепи при занятости их поездом.

  • при задании маршрута и открытии светофора на разрешающее показание;
  • при включении пригласительного сигнала.

Увязка устройств автоблокировки и АЛС-АРС


На линиях, где основным средством сигнализации является автоблокировка с автостопами и защитными участками, система АЛС-АРС является дополнительным средством сигнализации. В этом случае она не дополняется ДАУ-АРС и работает в режиме одночастотного кодового сигнала. На таких линиях приоритетными являются показания светофоров автоблокировки, и они подлежат безусловному выполнению. Разрешающее показание на светофоре автоблокировки разрешает движение поезду со скоростью согласно сигнальному показанию АЛС-АРС, причем при желто-зеленом показании на светофоре в рельсовые цепи перед этим светофором подается кодовый сигнал, разрешающий движение со скоростью 60 км/час, а при желтом показании на светофоре — 40 км/час. Запрещающее показание на светофоре требует остановки или запрещает начало движения независимо от сигнального показания АЛС-АРС. При этом возможны следующие случаи:

При автоблокировке перегон делится на несколько блок-участков, на каждом может одновременно находиться не более одного поезда (рис. 2.2). На границах блок-участков расположены путевые автоматически действующие светофоры, у каждого в релейном шкафу расположена аппаратура СЦБ для управления огнями светофора. Показания путевых светофоров взаимосвязаны между собой и их показания зависят от нахождения или отсутствия на блок-участках поездов. Светофоры связаны между собой по воздушным или кабельным цепям.


Рис. 2.2. Схема автоматической блокировки

Для автоматического воздействия поезда на показания проходных светофоров в пределах каждого блок-участка устраивают электрические рельсовые цепи, контролирующие не только свободность и занятость блок-участков, но и целостность рельсовых нитей в пределах этих участков. При занятости или повреждении рельсовой нити блок-участка светофор, ограждающий этот участок, автоматически закрывается и ограждает возникшее препятствие на пути попутно следующего поезда.

Основным регулирующим средством при автоблокировке являются сигнальные показания путевых светофоров. Аппаратура автоблокировки осуществляет автоматическое переключение огней путевых светофоров под воздействием движущегося поезда. Сигнальные показания каждого путевого светофора указывают машинисту поезда, приближающегося к светофору, координаты впереди идущего поезда (рис. 2.3). Красный огонь светофора означает, что первый за светофором блок-участок занят и необходимо остановиться перед этим светофором; желтый огонь - первый блок-участок свободен, а следующий за ним занят - после проследования светофора с желтым огнем необходимо снизить скорость, чтобы остановить поезд у следующего светофора с красным огнем; зеленый огонь - впереди свободны не менее двух блок-участков - разрешается движение с установленной скоростью.


Рис. 2.3. Сигнальные показания путевых и локомотивного светофоров

Существуют несколько систем автоматической локомотивной сигнализации: трех и четырехзначная АЛСН числового кодирования, многозначная АЛСМ частотно-числового кода, АЛСУ - унифицированная АЛС частотного кода, АЛС-ЕН - микропроцессорная АЛС цифрового кода единого ряда с непрерывным каналом связи, МАЛС - маневровая автоматическая локомотивная сигнализация.

В устройствах АЛС в качестве канала связи между путевыми и локомотивными устройствами используются рельсовые цепи автоблокировки.

Рельсовой цепью называют совокупность рельсовой линии и аппаратуры, подключаемой к ней в начале и конце линии (блок-участок). С помощью рельсовых цепей определяется свободность блок-участков на перегонах и станционных участков, контролируется целостность рельсовых нитей, передается информация о показаниях путевых светофоров на локомотив и МВПС для работы автоматической локомотивной сигнализации, обеспечивается увязка между светофорами в кодовых системах автоблокировки, исключается перевод стрелок в устройствах электрической централизации при движении по ним подвижных единиц, осуществляется сигнализация о приближении поездов к переездам и управление автошлагбаумами, контролируется на диспетчерском посту и на посту дежурного по станции состояние блок-участков на перегонах и приемо-отправочных путях.

В настоящее время используют более 30 типов и 800 разновидностей рельсовых цепей. Рельсовая цепь состоит из рельсовой линии, включающей рельсовые нити и стыковые соединители; изолирующих стыков, обеспечивающих электрическое разделение смежных рельсовых цепей; аппаратуры питающего конца, состоящей из регулируемого резистора,аккумулятора и выпрямителя, размещенных в батарейном шкафу; аппаратуры релейного конца, содержащей приемник - путевое реле,расположенное в релейном шкафу. Аппаратура питающего и релейного концов в релейных шкафах соединяется с кабельными стойками, жилами кабеля и далее стальными тросами с рельсовыми нитями.

При свободном состоянии рельсовой цепи ток аккумуляторной батареи протекает по рельсовой линии и замыкается через обмотку путевого реле. Якорь реле притягивается, фронтовые контакты замыкаясь, сигнализируют о свободности и исправности участка рельсовой цепи, ограниченного изолирующими стыками. Когда подвижной состав вступает на рельсовую цепь рельсовые нити закорачиваются через малое сопротивление колесных пар подвижного состава. Ток в обмотке путевого реле снижается, якорь отпадает и замыкаются тыловые контакты, сигнализирующие о занятости участка. Снижение тока в обмотках реле под действием колесных пар подвижного состава называют шунтовым эффектом, а колесные пары - поездным шунтом.

На станции с интенсивным движением поездов и большой маневровой работой выполняется разбивка станционных путей на путевые и стрелочные участки (секции).

Основными параметрами РЦ являются: активное сопротивление рельсов, напряжение источника питания и сопротивление балласта, определяющее величину тока утечки (так как рельсы изолированы не полностью от шпал, а местами даже частично касаются балластного слоя, постоянно происходит утечка сигнального тока от одной рельсовой нити в другую).

Рельсовая цепь может работать в нескольких режимах:

нормальном - соответствующем свободному (незанятому) ее состоянию;

шунтовом - соответствующем ее занятому состоянию;

контрольном - контролирующем целостность рельсовой колеи;

короткого замыкания - при нахождении подвижного состава непосредственно на питающем конце РЦ;

АЛСН - обеспечивающем протекание сигнального тока кодирования при вступлении поезда на блок-участок.

Для передачи сигнальной информации с пути на локомотив применяют методы кодирования:

числовой код в виде определенного сочетания импульсов тока. Частота кодового тока на участках с автономной тягой или с электротягой постоянного тока составляет 50Гц, а на участках с электротягой переменного тока - 25Гц;

частотный код в виде различных частот в диапазоне 125-400Гц, когда сигнальная информация передается по рельсовой цепи на разных частотах;

частотный комбинированный код в виде комбинации из двух частот диапазона 125-400Гц;

частотный код в виде разных частот в диапазоне 60-120Гц, модулированных сигнальными частотами.

С введением скоростного движения появились новые требования к обеспечению безопасности движения. Новые системы строятся на новой элементной базе с применением интегральных микросхем и тональных рельсовых цепей. Автоблокировка с тональными рельсовыми цепями имеют высокую надежность, высокий коэффициент возврата путевого приемника, высокую помехозащищенность и защищенность от влияний тягового тока.

Тональные РЦ не требуют установки изолирующих стыков и позволяют отказаться от применения дроссель-трансформаторов. В этом случае в РЦ подаются два сигнала: тональный - для функционирования системы автоблокировки и код АЛСН - для работы локомотивных устройств.

В тональных рельсовых цепях использован амплитудно-модулированный сигнал. Он обеспечивает надежную защиту приемных устройств от воздействия гармонических и импульсных помех тягового тока и других источников. В качестве несущей частоты используются частоты: 420, 480, 580, 720, 780Гц и 4,5; 5,0; 5,5кГц. В качестве модулирующей частоты использованы частоты 8 или 12Гц.

Возможные неисправности автоматической локомотивной сигнализации.

На локомотивном светофоре появился белый огнь при следовании по кодированному участку. Это свидетельствует об отсутствии кодирования. Возможны следующие причины:

неисправность путевых устройств;

прекращение протекания сигнального тока из-за разрыва рельсовой колеи при следовании поезда по этому блок-участку. Необходимо отметить, что появление на локомотивном светофоре белого огня возможно только в случае возникновения неисправности после проследования локомотивом путевого светофора, ограждающего неисправный участок. Дело в том, что при разрыве рельсовой колеи путевой светофор, ограждающий неисправный участок, примет запрещающее показание, а локомотивный светофор будет сигнализировать желтым огнем с красным;

искажение (значительное уменьшение) сигнального тока или появление помех;

неисправность локомотивных устройств.

В подобном случае машинисту важно четко зафиксировать места потери кодирования и его восстановления.

На локомотивном светофоре появился желтый с красным огонь. Причинами могут быть:

перекрытие по каким-либо причинам на запрещающее показание путевого светофора, к которому приближается поезд;

появление в рельсовой цепи кода желтого с красным огня из-за неисправности путевых устройств АЛСН или вследствие помех;

неисправность локомотивных устройств АЛСН.

На локомотивном светофоре внезапно появился красный огонь. Красный огонь на локомотивном светофоре появляется при проследовании светофора с запрещающим показанием. Поскольку блок-участок в данном случае занят, кодирование в РЦ под приемными катушками локомотива отсутствует. Таким образом, красный огонь появляется только после прекращения кодирования по каким-либо причинам, если перед этим принимался код КЖ.

На локомотивном светофоре появилось менее разрешающее показание. Кроме стандартных ситуаций, когда это происходит непосредственно после проследования путевого светофора, сиг­нализирующего зеленым или желтым огнем, что свидетельствует о следовании поезда по удалению за впереди идущим, данный переход возможен уже при движении по блок-участку как из-за измене­ния показания путевого светофора, к которому приближается поезд, так и вследствие неисправности устройств АЛСН.

Машинист должен выяснить причину возможного изменения показания путевого светофора, связавшись по радиосвязи с дежурным впереди лежащей станции, а на участках, оборудованных диспетчерской централизацией - с поездным диспетчером. Если это не удалось, и при езде по блок-участку на локомотивном светофоре вновь изменилось показание на более запрещающее, то можно предположить следование навстречу подвижного состава.

Внезапно погасли огни локомотивного светофора. Причиной может быть неисправность локомотивных устройств АЛСН или прекращение их питания. Поэтому для предотвращения автостопного торможения машинисту необходимо отключить устройства АЛСН ключом ЭПК. Если после повторного включения их нормальная работа не восстанавливается, то необходимо определить и устранить причину возможного нарушения питания устройств (осмотреть предохранители или автоматические выключатели).

Читайте также: