Курсове проєктування

Методичні вказівки до виконання пояснювальної записки 

Вступ

У вступі слід розкрити значення пристроїв автоматики у підвищенні пропускної здатності залізниць, забезпечення безпеки руху поїздів, а також вказати перспективи розвитку систем інтервального регулювання руху поїздів.

Об'єм вступу не повинен перевищувати двох сторінок пояснювальної записки.

1 Експлуатаційна частина

1.1 Характеристика експлуатаційної роботи ділянки залізниці

Основною задачею залізничного транспорту є виконання плану вантажних і пасажирських перевезень. Тому, в поняття експлуатаційної роботи входить уся робота транспорту, пов'язана з його основною діяльністю, а саме - з перевезенням вантажів та пасажирів. Сюди включається вантажна і технічна робота станцій, рух поїздів, обслуговування локомотивів, вагонів, колій, контактної мережі, тягових підстанцій, пристроїв автоматики, телемеханіки та зв'язку.

Експлуатаційна робота залізниці визначається рядом кількісних та якісних показників.

До кількісних показників експлуатаційної роботи відноситься вантажообіг та пасажирообіг.

До основних кількісних показників роботи залізниці відноситься: виконання плану перевезень, графіка руху поїздів і плану формування; обертання составу і його добовий пробіг; технічна, дільнича та маршрутна швидкості руху поїздів.

Тому в даному пункті пояснювальної записки слід вказати розміри руху на ділянці, типи поїздів і локомотивів, засоби сигналізації і зв'язку, що проєктуються для організації руху поїздів.

Потім слід виконати нумерацію перегінних світлофорів і привести пояснення, як виконується дана нумерація, а також яка нумерація прийнята у вашій роботі.

Нумерація виконується порядковими номерами, починаючи від передвхідного світлофора:

- світлофори парного напрямку - порядковими парними числами;

- світлофори непарного напрямку - порядковими непарними числами.

Вибір парного і непарного напрямків руху в бік стацій здійснюється самим студентом.

Після цього потрібно привести коротку характеристику вашої ділянки залізниці: кількість колій на перегоні та його загальна протяжність, вид тяги, між якими станціями розташована; наявність переїзду, місце його розташування; кількість сигнальних установок та їх тип (одиночні/спарені); сповіщення про наближення до станції (переїзду); спосіб живлення приладів автоматики, тип схеми зміни напрямку руху.

Об'єм даної пункту не повинен перевищувати двох сторінок пояснювальної записки.

2 Технічна частина

2.1 Характеристика системи автоблокування

В даному підрозділі спочатку слід технічно обґрунтувати систему автоблокування, що обрана для проєктування. Система автоблокування обирається в залежності від роду тяги поїздів.

На ділянках з тепловозною тягою використовуються імпульсні рейкові кола постійного струму і використовуються в якості типового, автоблокування постійного струму з імпульсними рейковими колами.

Однак імпульсні рейкові кола постійного струму слабо захищені від завад постійного і змінного струму і схильні до впливу акумуляторного ефекту, особливо на ділянках із залізобетонними шпалами. Ці недоліки погіршують експлуатаційно-технічні характеристики в цілому.

На ділянках з електротягою  поїздів рейкові нитки колії слугують зворотним проводом для пропуску тягового струму на підстанцію. Для забезпечення нормальної роботи рейкових кіл на таких ділянках сигнальний струм в рейкових колах повинен якісно відрізнятися від тягового струму і його гармонічних складових.

При електротязі постійного струму рейкові кола на перегонах можуть живитися змінним струмом 50 Гц, 25 Гц та тональної частоти. На таких ділянках можна використовувати кодове автоблокування частотою 50 Гц, 25 Гц, а також з тональними рейковими колами без ізостиків АБТЦ та з ізостиками АБТ.

При електротязі змінного струму рейкові кола на перегонах можуть живитися змінним струмом 25 Гц або тональної частоти. На таких ділянках використовується числове кодове автоблокування змінного струму 25 Гц, а також з тональними рейковими колами без ізостиків АБТЦ та з ізостиками АБТ.

На ділянках з автономною тягою проєктують кодове автоблокування за наявності надійних джерел енергопостачання.

В будь-яких видах автоблокування при новому будівництві дозволяється використання лінзових або світлодіодних світлофорів.

На двоколійних ділянках проєктується автоблокування з можливістю організації двобічного руху по кожній колії на випадок ремонтних робіт.

Після обґрунтування обраної системи автоблокування слід надати коротку характеристику призначення основних вузлів даної системи (рейкове, лінійне, сигнальне, шифраторне коло, виключення небезпечних положень при замиканні ізостиків тощо).

2.2 Колійний план перегону

На підставі заданої схеми розташування сигнальних установок і переїзду складається колійний (кабельний) план перегону для всіх заданих сигнальних установок і переїзду зі станції А до станції Б.

На схемах нижче показані приклади виконання елемента колійного плану двоколійного та одноколійного АБ постійного і змінного струму.

На колійному плані перегону відображаються наступні елементи проєктування:

1 Рейкові кола в двоколійному зображенні та світлофори з обов'язковою вказівкою: ізолюючих стиків, полярності ниток рейкових ліній та їх довжини, місць встановлення світлофорів, дросель-трансформаторів або кабельних стійок з указівкою їх типу, чергування типів трансмітерів.

В АБ постійного стуму живлячі пристрої розташовують на вхідному кінці імпульсного рейкового кола, а релейні - на вихідному.

В кодовому АБ змінного струму живлячі пристрої розташовують на вихідному, а релейні - на вхідному кінці.

Дросель-трансформатори використовуються тільки на електрифікованих ділянках залізниць і встановлюються з зовнішнього боку колії.

На електрифікованих ділянках постійного струму при двоколійному АБ на живлячому кінці кодового рейкового кола встановлюють дросель-трансформатор типу ДТ-0,6, а на релейному - ДТ-0,2, а при одноколійному АБ на обох кінцях рейкового кола встановлюють ДТ-0,6.

При електротязі змінного струму на обох кінцях кодового рейкового кола встановлюють малогабаритні дросель-трансформатори ДТ-2-150, розраховані на тяговий струм 300  А.

В кодовому АБ з рейковими колами змінного струму частотою 50 або 25 Гц використовують кодові колійні трансмітери типів КПТШ-5 (КПТШ-515) та КПТШ-7 (КПТШ-715).

Типи кодових колійних трансмітерів в сусідніх сигнальних установках ( в попутному напрямку) чергуються для того, щоб в суміжних рейкових колах подавалися імпульси від трансмітерів різного типу.

При розстановці кодових трансмітерів слід мати на увазі, що для контролю короткого замикання ізолюючих стиків між ділянками віддалення і прилеглими стрілочними ділянками на двоколійних лініях при електротязі, кодування ділянок віддалення повинно здійснюватися трансмітером типу КПТШ-7 (КПТШ-715).

2 Світлофори з вказівкою їх номерів. 

3 Релейні шафи, батарейні шафи для встановлення в них акумуляторів, типи сигнальних установок і кабельні мережі з указанням довжин і жильності кожного кабелю, а також кабельні ящики.

На перегоні в усіх системах АБ як на одноколійних, так і двоколійних ділянках встановлюються типові релейні шафи ШРУ із заводським монтажем у зв'язку із застосуванням типових систем на штепсельних реле і використовується кабель з парною скруткою.

Для полегшення виконання монтажу релейних шаф на заводі, а також для покращення експлуатації пристроїв АБ усі принципові та монтажні схеми типізовані. 

В двоколійному АБ на спарених сигнальних установках необхідні пристрої не розміщують в одній релейній шафі, тому на таких установках біля кожного прохідного світлофора встановлюють окрему релейну шафу ШРУ (див. рис. 1, 2, 3).

Всередині прямокутника, що умовно позначає релейну шафу, вказують тип сигнальної установки, який визначається місцем її розташування по відношенню до станції. 

Жильність кабелю до світлофорів підраховується за принциповими схемами з урахуванням необхідної кількості запасних жил (10% від числа робочих жил). Жильність кабелю до рейкових кіл визначається за збірниками нормалей рейкових клі (РЦ-00, РЦ-50, РЦ-25).

Для електрифікованих ділянок залізниць при довжині рейкового кола до 2600м релейні та живлячі кабелі довжиною не більше 15м приймаються з числом жил 3х2, для ділянок з електричною тягою постійного струму кабелі до рейкових кіл беруть трьохжильні з однією запасною жилою, а для ділянок з електротягою змінного струму - з числом жил 5(1) або 3х2.

Батарейні шафи встановлюються, коли використовується резервне живлення від акумуляторів, тобто при АБ постійного струму. Вони повинні бути також вказані на колійному плані перегону (див. рис.1 та 4).

Кабель, що з'єднує батарейну шафу з релейною шафою, призначений для подачі змінного струму в батарейну шафу та постійного з батарейної шафи в релейну шафу. Кожен дріт, що йде від колійної чи сигнальної батареї, складається з трьох жил. Дроти змінного струму ПХ, ОХ мають по одній жилі (не дублюються). Виходячи з цих положень, кабель між БШ та РШ для одиночної сигнальної установки, що має одну колійну та одну сигнальну батарею, повинен мати 14 робочих жил. Використовується кабель жильністю 16/2 або 7х2 (див. рис. 1 та 4).

Кабельний ящик, що умовно зображується у вигляді кружечка, слугує для того, щоб дроти від високовольтно-сигнальної лінії АБ підвести до РШ. Кабельні ящики, що підводять до РШ сигнальні дроти, використовуються типу КЯ-10, КЯ-16 та КЯ-24. Цифри всередині кружечка вказують на кількість клем, до яких підведені тільки сигнальні дроти (див. рис. 1, 2, 4, 5).

При АБ з повітряними сигнальними лініями для покращення умов експлуатації високовольтних трансформаторів ОМ встановлення останніх передбачається на окремій виносній опорі. В даному випадку живлення від трансформатора ОМ в релейну шафу подається окремим кабелем. На виносній силовій опорі встановлений кабельний ящик типу КЯ-6 (див. рис. 1, 2, 4, 5).

При електротязі змінного струму всі сигнальні дроти на перегоні проходять в магістральному кабелі зв'язку і підведення їх в РШ показані на колійному плані відпаєм (див. на рис. 3, 6 пунктирну стрілку). Кабельні ящики КЯ-6 в даному випадку використовуються тільки для переходу в кабель живлячих дротів ПХ, ОХ від високовольтної лінії АБ.

Жильність кабелю, що з'єднує РШ з сигнальним кабельним ящиком, визначається кількістю дротів, що йдуть від сигнальної лінії до релейної шафи. Кабельні жили в цих дротах не дублюються.

Жильність кабелю, що з'єднує РШ з КЯ-6 визначається кількістю живлячих дротів. Кабельні жили в цих дротах при АБ постійного струму не дублюються, тобто береться кабель 3(1), а в АБ змінного струму дублюються, тобто береться кабель 5(1) або 3х2.

При проєктуванні необхідно передбачити основне і резервне живлення пристроїв АБ. 

Основне живлення надходить по спеціальній високовольтній лінії СЦБ (трифазна лінія з ізольованою нейтраллю напругою 6 (10) кВ при автономній тязі, а при електротязі, як правило, - 10 кВ). Резервне живлення здійснюється від лінії електропередач (ЛЕП), призначеної для живлення лінійних споживачів. Ця лінія може бути:

- при автономній тязі - окрема трифазна лінія 6 або 10 кВ, або, у виняткових випадках за її відсутності, - другий ланцюг високовольтної лінії АБ (див. рис. 1, 4);

- при електротязі постійного струму - трифазна ЛЕП, підвішена на опорах контактної мережі, напругою 10 кВ (див. рис. 2, 5);

- при електротязі змінного струму - однофазне коло змінного струму напругою 27,5 кВ системи ДПР (КТПО-комплектні трансформаторні підстанції однофазні). Система ДПР (два проводи - рейка) представляє собою два дроти контактної мережі і рейки в якості зворотного дроту. При цьому один дріт використовується для живлення лінійних споживачів, а другий - для резервного живлення пристроїв АБ (див. рис. 3, 6). 

Для зниження напруги до 230 В на кожній сигнальній установці використовують наступні пристрої:

- на лініях з напругою 6 (10) кВ - однофазні трансформатори типу ОМ-0,63 для одиночних сигнальних установок і для сигнальних установок одноколійних ділянок; ОМ-1,25 для спарених сигнальних установок. 

В кожній релейній шафі АБ передбачається аварійне реле А, яке при відключенні основного живлення ПХ-ОХ забезпечує автоматичне підключення навантаження до резервного живлення РПХ-РОХ.

Сигнальна лінія призначена для організації лінійних кіл, які забезпечують зв'язок установок АЮ між собою, а також зі станційними і переїзними пристроями. В якості сигнальної лінії можуть використовуватися повітряні або кабельні лінії. Суттєвим недоліком ПЛ є вплив на них контактної мережі. Цей вплив може проявлятися у вигляді завад. Крім того, ПЛ у порівнянні з КЛ більш схильні до пошкоджень і вимагають більш високих витрат часу і засобів на обслуговування. Тому в теперішній час сигнальні кола, як правило, прокладують в кабелі. Необхідно відмітити, що в наразі в експлуатації зберігається велика кількість ПЛ тих часів.

Якщо на ділянці прокладається магістральний кабель (а при електротязі змінного струму обов'язково використовується кабель), то для організації лінійних кіл АБ використовують 10 пар, спеціально передбачених в цьому кабелі для сигнальних кіл СЦБ. Для підключення сигнальних жил до пристроїв АБ магістральний кабель вводиться безпосередньо в РШ. В цьому випадку в РШ передбачають кабельний бокс і додатковий монтаж, який з'єднує виводи боксу з виводами клемних панелей.

За відсутності магістрального кабелю зв'язку бажано використовувати сигнально-блокувальні кабелі. В теперішній час використовується кабель типу СБЗПу (із заповнювачем і потовщеною оболонкою), раніше використовувався СБПу, в експлуатації також залишилися і лінії з кабелем СБПБ. 

Проводи повітряної сигнальної лінії підвішують на опорах високовольтно-сигнальної лінії СЦБ. Введення необхідних кіл в РШ здійснюється через кабельні ящики.

Слід відмітити, що на двоколійних ділянках сигнальна лінія є загальною для обох колій. При цьому на спарених сигнальних установках лінійні кола вводяться в ту релейну шафу, яка розташована на тому ж боці, що й сигнальна лінія, а потім необхідні кола передаються кабелем в іншу шафу. 

Сигнальні проводи мають наступні призначення:

ДСН-ОДСН - подвійного зниження напруги на лампах світлофорів, для роботи пристроїв диспетчерського контролю;

Н-ОН - зміни напрямку руху;

К-ОК - контролю перегону на одноколійній ділянці;

ИН-ОИН (ИЧ-ОИЧ) - для включення сповіщувальних кіл непарного і парного напрямку руху;

И-ОИ - для включення сповіщувальних кіл ділянок наближення (див. рис. 4,5,6);

ЗС-ОЗС - для управління додатковим показанням передвхідного світлофора і контролю стану другої ділянки наближення в кодовому АБ змінного струму;

Л-ОЛ - для включення лінійних реле для ув'язки показань прохідних світлофорів;

М-ОМ - для включення мигаючого реле і отримання четвертого показання (жовтий мигаючий) на передвхідному світлофорі при АБ постійного струму.

2.3 Принципові схеми автоблокування та їх ув'язка зі станцією

Принципові та монтажні схеми двоколійного та одноколійного АБ уніфіковані, що полегшує виконання проєктних робіт і монтаж релейних шаф на заводі, підвищує якість проєктів, полегшує експлуатацію пристроїв АБ.

Різновиди принципових схем сигнальних установок залежать від їх розташування по відношенню до станції і переїзда. В тих випадках, коли відстань між сусідніми світлофорами більше допустимої довжини рейкового кола, влаштовують розрізну установку.

Переїзди, розташовані біля прохідного світлофора, вважають умовно суміщеними, коли ізостики сигнальної установки використовують для вимкнення переїзної сигналізації і не викликають зміни даного типу сигнальної установки. Схема сповіщення про наближення поїзда до переїзду і схема ув'язки сигнальної установки із суміщеним переїздом змонтовані в усіх типах сигнальних установок. Кожен тип сигнальної установки складається зі схем сигнальної установки відповідного типу і схеми рейкового кола для розрізної установки.

В схемах двоколійного АБ всі сигнальні установки відносяться до типу одиночних О. В повному позначенні типу установки додаються літери, що вказують на кола сповіщення на переїзд чи до станції.

Прийняті наступні типи сигнальних установок з колами сповіщення

В схемах одноколійного АБ усі сигнальні установки поділяються на одиночні О та спарені С. До індексу сигнальної установки додають позначення И, П1, П2, МП, які відображають кола сповіщення на переїзд або станцію за одну або дві блок-ділянки наближення, а також сигнальну установку з мигаючими вогнями. Крім того, додають літери А, В, які показують, в якому напрямку руху діють кола сповіщення. Наприклад, сигнальна установка САП1/БП1  - спарена установка, яка має кола сповіщення за одну ділянку наближення в напрямку Б та за одну ділянку наближення в напрямку А. Нижче наведені різні типи сигнальних установок.

Для складання принципової схеми слід скласти і викреслити схеми двох сигнальних установок, що примикають до станції або розташованих перед чи за переїздом (за завданням). В процесі проєктування необхідно користуватися альбомами типових рішень відповідно до типу ділянки (одноколійна/двоколійна) та видом рейкових кіл (постійного струму з імпульсним живленням/змінного струму 50 Гц/змінного струму 25 Гц/тональної частоти).

Після складання принципової схеми в  пояснювальній записці необхідно відобразити основні елементи сигнальних установок (передвхідної, прохідної, перед переїздом); показати відмінність передвхідної установки  від прохідної, сигнальної установки перед переїздом від сигнальної установки за переїздом.

Пояснити принцип роботи автоблокування при при русі поїздів.

Також в даному підпункті пояснювальної записки потрібно дати короткий опис апаратури, розташованої на станції, призначеної для роботи схем ув'язки. Опис схеми ув'язки зі станцією повинен відобразити відповідність в показаннях вхідного і передвхідного світлофора по прийому та вихідного світлофора по віддаленню поїздів за дві блок-ділянки. 

2.4 Схема зміни напрямку руху

В даному підпункті мають бути розглянуті питання вибору схеми зміни напрямку руху, попереднього і повного налаштування схеми на двосторонній рух, переналаштування схеми при зміні напрямку руху, робота пристроїв при русі по неправильній колії.

Для систем автоблокування з тимчасовою організацією двостороннього руху використовуються більш дешеві двопровідні схеми зміни напрямку. Стійкість роботи схеми забезпечується в даному випадку за рахунок відмови від реверсування рейкових кіл при зміні напрямку руху. Низька надійність двопровідної схеми компенсується тим, що на весь час двостороннього руху на перегоні присутні електромеханіки.

Підготовка до двостороннього руху відбувається в два етапи:

- встановлення додаткових приладів і перемичок з метою випробування і регулювання схеми зміни напрямку без переривання одностороннього руху поїздів;

- встановлення усіх інших перемичок і відновлення каналу контрою перегону.

При проєктуванні схеми зміни напрямку руху на одноколійних ділянках слід обов'язково відобразити роботу перемикаючих пристроїв сигнальних установок.

2.5 Деталь проєкту

В даному підрозділі необхідно описати структуру, улаштування, принцип роботи окремого пристрою (за завданням)

3 Організація виробництва

3.1 Технологія обслуговування пристроїв, що проєктуються

Слід описати технологію виконання робіт для конкретного пристрою, передбаченого завданням та варіантом. Необхідно розкрити послідовність виконання робіт з перевірки заданого пристрою, надати технологічну карту. Для виконання даного пункту потрібно користуватися технологічними картами по технології обслуговування пристроїв СЦБ.

4 Охорона праці

4.1 Вимоги охорони праці при технічному обслуговуванні пристроїв СЦБ

Слід описати загальні вимоги охорони праці при виконанні робіт з технічного обслуговування пристроїв СЦБ.

ВАРІАНТИ СХЕМ ДЛЯ ПЕРЕГОНУ, ЩО ПРОЄКТУЄТЬСЯ