8.3 Стрілочні електроприводи

Класифікація та будова стрілочного електропривода

В системах релейної централізації для переведення централізованих стрілок з одного положення в інше, забезпечення запирання і контролю положення вістряків цих стрілок використовуються стрілочні електроприводи. Стрілки на станціях мають два положення: нормальне і переведене. Нормальним положенням стрілки є таке положення її вістряків, за якого забезпечується пропуск поїздів по прямому напрямку колії. Таке положення стрілки умовно називають плюсовим. Щоб переїхати з однієї колії на іншу, у горловині станції слід стрілку перевести; у цьому разі стрілка вже перебуватиме у переведеному положенні. Переведене положення стрілки умовно називають мінусовим.

Встановлений на стрілці електропривод повинен здійснювати переведення вістряків стрілки в одне з крайніх положень (плюсове або мінусове), забезпечуючи при цьому щільне прилягання притиснутого вістряка до рамної рейки та рухомого сердечника хрестовини до вусовика, відведення іншого вістряка від рамної рейки на відстань щонайменше 125 мм, не допускаючи замикання вістряків стрілки при зазоры між притиснутим вістряком і рамною рейкою 4 мм і більше.

Електропривод повинен забезпечувати роботу в трьох режимах: нормальному, коли стрілка переводиться з одного положення в інше і дає контроль кожного положення; недоходу вістряка стрілки на 4 мм і більше при випадковій перешкоді між вістряком і рамною рейкою; розрізу стрілки, коли відбувається примусове переведення вістряків стрілки під дією скатів поїзда.

В ЕЦ застосовуються стрілочні електроприводи із внутрішнім замиканням вістряків таких типів: невзрізний стрілочний привід типу СП, який встановлюють на стрілочних переводах з рейок важких типів Р65, Р75, із хрестовинами, що мають рухоме осердя; невзрізні нової конструкції типів ВСП-150 і ВСП-2х150Д; взрізний стрілочний привід типу СПВ, який використовують на стрілках у маневрових районах станцій і на промисловому транспорті; взрізний привід нової конструкції типу ВСП-200.

Електропривод типу СП здійснює спільне переведення й одночасне замикання обох вістряків стрілки, розвиває велике тягове зусилля, безпечніший і надійніший у роботі, ніж взрізний. Такий електропривод не має взрізного пристрою, і під час розрізу стрілки відбувається злам його частин.

Електропривод типу СП (див.рис.нижче) складається з корпусу 7 з кришкою, електродвигуна 8, редуктора 9 з фрикційною муфтою 5, головного вала 12, автоперемикача 11, робочої лінійки (шибера) 1 з шиберною шестірнею 13 і двох контрольних лінійок 2 і 3. Робоча лінійка (шибер) 1 з'єднується з двома вістряками стрілки за допомогою робочої та зв'язкової тяг, кожна контрольна лінійка 2, 3 - окремою тягою з одним із вістряків.

У корпусі електропривода є два отвори: в один вставляється курбельна рукоятка для переведення стрілки вручну, в інше - ключ для відкриття кришки приводу. Ці отвори закриті спеціальною заслінкою, пов'язаною з блокувальним контактом 6, який увімкнено в робоче коло електродвигуна. Для відкриття кришки або ручного переведення стрілки за допомогою курбеля заслінка повертається, курбель вставляється в отвір і прокручується до появи щелчка. При повороті заслінки робоче коло електродвигуна розривається, і привод відключається від управління з поста ЕЦ.

На ручне керування курбелем стрілку може переводити черговий по станції з дозволу поїзного диспетчера в разі несправностей, пов'язаних з порушенням роботи електродвигуна стрілочного привода або елементів схеми керування стрілкою, а також у разі виконання електромеханіком регулювальних робіт на вимкненій стрілці. Переведення стрілок курбелем здійснюється черговим по станції, оператором поста централізації, сигналістом або іншим працівником руху, призначеним для цієї мети.

Основною частиною електроприводу є електродвигун 8 постійного або змінного струму, який обертання якоря передає механічній передачі, що складається з редуктора 9 і зовнішньої пари шестерень 4 і 10. За допомогою механічної передачі подальший обертальний рух якоря електродвигуна передається на шестерню 13, де перетворюється на поступальний рух перевідних тяг, пов'язаних із вістряками стрілки.

У разі недоходу вістряка стрілки до рамної рейки зростає зусилля переведення стрілки, електродвигун працює на фрикцію. Тривала робота на фрикцію може спричинити перегрів і згоряння електродвигуна, тому черговий по станції повинен стежити за кожним переведенням стрілки і не допускати тривалої роботи електродвигуна на фрикцію.

Автоперемикач 11 в електроприводі слугує для автоматичного вимкнення електродвигуна наприкінці переведення стрілки, зміни напряму обертання електродвигуна і створення кіл контролю положення стрілки. Контактна система автоперемикача містить чотири групи контактів, які мають певне призначення і нумерацію. Зовнішні контакти Р і Р′ є робочими, через які замикаються робочі кола переведення стрілки. Внутрішні контакти K і K′ є контрольними, через які створюються контрольні кола положення стрілки.

Під час переведення стрілки в мінусове положення, коли починає обертатися головний вал 12, відбувається перемикання контактів автоперемикача: розмикаються контрольні контакти К і замикаються зовнішні робочі контакти Р′ (41-42, 43-44, 45-46). При цьому розмикається контрольне коло плюсового положення стрілки і замикається робоче коло для можливості зворотного переведення стрілки в плюсове положення.

У разі повного переведення стрілки в мінусове положення, коли вирізи контрольних лінійок збігаються, відбувається перемикання робочих контактів Р автоперемикача на контрольні К′ (21-22, 23-24, 25-26). Таким чином, у разі переведеного (мінусового) положення стрілки замкнуті контрольні контакти К′, які замикають коло контролю мінусового положення стрілки, і замкнуті робочі контакти Р′ для переведення стрілки в плюсове положення.

Якщо відбувається недохід вістряка до рамної рейки під час переведення стрілки, то вирізи на контрольних лінійках не поєднуються. Кулачок автоперемикача займає середнє положення, тому розмикаються робочі контакти Р і Р' і не замикаються контрольні контакти К і К'. Контроль положення стрілки не з'являється. На апараті керування загоряється червона контрольна лампа, стрілка втрачає контроль.

Під час розрізу стрілки переміщуються контрольні лінійки. Контрольна лінійка відтиснутого вістряка виштовхує кулачок автоперемикача на поверхню лінійки, який займає середнє положення, розмикаючи контрольні та робочі контакти. Стрілка втрачає контроль свого положення. Розріз стрілки, обладнаної електроприводом типу СП, спричиняє поломку його деталей.

Дії чергового по станції під час розрізу стрілки

Розріз відбувається під час пошерстного руху рухомого складу по стрілці, коли її положення не відповідає напрямку руху. На пульті управління під час розрізу стрілки порушується контроль і вмикається дзвінок. Отримавши сигнал, черговий по станції зобов'язаний негайно викликати електромеханіка і дорожнього майстра або бригадира колії для огляду розрізаної стрілки і зробити запис у Журналі огляду. Розрізана стрілка до огляду вимикається з централізації без збереження користування сигналами і переводиться на ручне керування. Щоб дзвоник не турбував чергового по станції, він може його вимкнути, натиснувши або витягнувши кнопку на пульті, а на кнопку чи руків'я розрізної стрілки надіти червоний запобіжний ковпачок.

Забороняється пропускати рухомий склад по розрізаній стрілці надалі до її огляду та ремонту працівниками служби колії та сигналізації і без відповідної їхньої відмітки про це в Журналі огляду. У виняткових випадках до прибуття електромеханіка та огляду ним централізованої стрілки рух по ній дозволяється лише за умови, якщо стрілку оглянуто працівником дистанції колії і визнано ним справною, про що зроблено відповідний запис у Журналі огляду.

У цьому випадку черговий по станції зобов'язаний:

- перевірити особисто або через чергового стрілочного поста стан розрізаного стрілочного переводу, звернувши особливу увагу на прилягання вістряків;

- дати розпорядження черговому стрілочного поста або сигналісту про переведення курбельної заслінки у нижнє положення;

- дати вказівку працівнику колії закріпити (зашити) стрілку в необхідному положенні, а черговому стрілочного поста замкнути її на навісний замок;

- зробити запис у Журналі огляду.

Приймання поїздів здійснюється за запрошувальним сигналом або з провідником, а відправлення - за запрошувальним сигналом або по закритому вихідному сигналу згідно з Інструкцією з руху поїздів і маневрової роботи. Про розріз стрілки черговий по станції зобов'язаний доповісти поїзному диспетчеру і начальнику станції.

Усунувши наслідки розрізу, електромеханік, дорожній майстер або бригадир колії за погодженням з черговим по станції випробують роботу стрілки переведенням її з пульта керування. За результатами огляду і перевірки до початку руху по стрілці робиться запис у Журналі огляду про стан пристроїв і порядок руху поїздів.

Схеми управління стрілками

Переведення стрілки з одного крайнього положення в інше за допомогою електропривода в релейній централізації здійснюється схемами керування, які є відповідальними схемами, що не повинні давати небезпечної відмови. Тому вони мають таку будову, за якої будь-яке пошкодження схеми унеможливлює переведення стрілки та отримання хибного її положення.

Виконуючи вимоги з безпеки руху, схеми керування стрілками повинні забезпечувати: 

• переведення стрілки з одного положення в інше; 

• правильний контроль положення стрілки; 

• закінчення переведення стрілки (доведення вістряків до крайнього положення), якщо під час переведення на стрілочну секцію вступила рухома одиниця; 

• неможливість переведення стрілки під рухомим складом і самовільного переведення стрілки; 

• можливість переведення стрілки лише за умови вільної стрілочної ділянки; 

• неможливість переведення стрілки, замкненої у встановленому маршруті.

Переведення стрілки здійснює тільки черговий по станції шляхом короткочасного натискання плюсової або мінусової кнопки. Після повного переведення стрілки вимкнення електродвигуна стрілочного приводу відбувається автоматично. У разі недоходу вістряка стрілки до крайнього положення або якщо з якихось причин повне переведення стрілки не потрібне, забезпечується: можливість повернути стрілку в початкове положення натисненням стрілочної кнопки початкового положення; можливість у разі потреби поперемінним натисненням плюсової та мінусової кнопок здійснювати поперемінне переведення стрілки, не доводячи її до кінцевих положень.

Схеми керування забезпечують переведення стрілки двома способами: централізованим (з апарата керування в приміщенні чергового по станції) і місцевим (з колійної або маневрової колонки).

У разі централізованого керування стрілкою схема складається з трьох кіл: пускового, робочого і контрольного (див. рис.нижче). Пускове коло призначене для увімкнення з пульта керування пускових приладів стрілочного електропривода з перевіркою умов, що забезпечують безпеку руху: вільність стрілочної ділянки, до якої входить стрілка, що переводиться (замкнутий контакт СП), відсутність замикання стрілки у ворожому маршруті (замкнутий контакт З) та відсутність передачі стрілки на місцеве керування. Робоче коло призначене для підключення двигуна стрілочного електроприводу до джерела живлення для переведення стрілки з одного положення в інше. Контрольне коло слугує для безперервного контролю плюсового, мінусового і проміжного положень стрілочного приводу (стрілки).

В пристроях електричної централізації використовують двопровідну схему управління електродвигуном постійного струму та п'ятипровідну схему управління електродвигуном змінного струму.

На проміжних станціях за відсутності маршрутизованих маневрових пересувань передбачається місцеве управління стрілками. Це управління ведеться з колійних коробок, установлених біля кожного електропривода. Кола місцевого управління перемикають спеціальним ключем, який зберігається в щитку місцевого управління, встановленому на щоглі одного з вихідних світлофорів. При цьому передача стрілок на місцеве управління можлива при виконанні умов з безпеки руху: відсутність установлення ворожих маршрутів; установлення охоронних стрілок у положення, що охороняє район місцевого управління.

На дільничних станціях із маршрутизованими маневровими пересуваннями передбачають місцеве керування стрілками за допомогою стрілочних комутаторів із маневрової колонки, яку встановлюють у районі стрілочної горловини. Передача стрілок на місцеве керування можлива при виконанні умов з безпеки руху: відсутність заданих у даному районі маршрутизованих пересувань і ворожих маршрутів; установлення охоронних стрілок у положення, що охороняє район місцевого керування; установлення в плюсове положення стрілки (стрілок), що передається на місцеве керування. При місцевому управлінні переведення стрілки здійснюється без контролю вільності стрілочної ділянки, що дає змогу скоротити перепробіги і маневрові пересування, але вимагає від керівника маневрів особливої пильності під час кожного переведення стрілки.

В пусковому колі схеми управління стрілкою (див.рис.нижче) є контакт допоміжної кнопки ВК, за допомогою якої забезпечується переведення стрілки при помилковій зайнятості ізольованої стрілочної ділянки. Кнопка ВК пломбується. При використанні кнопки ВК черговий по станції робить запис в Журналі огляду і зриває пломбу з цієї кнопки. Перед кожним переведенням такої стрілки черговий по станції зобов'язаний переконатися, що дана стрілка вільна від рухомого складу.