Общие принципы двухпутной автоблокировки переменного тока

На участках с электрической тягой на постоянном и переменном токе применяют кодовую автоблокировку переменного тока. При электрической тяге на постоянном токе применяют кодовую автоблокировку с питанием рельсовых цепей переменным током 50 Гц, а при электрической тяге на переменном токе – кодовую автоблокировку переменного тока 25 Гц. Кодовая рельсовая цепь используется не только для контроля состояния блок-участка, но и как канал связи между светофорами, через который передаются числовые или частотные кодовые сигналы.

В рельсовой цепи, кроме сигнального тока, протекает тяговый постоянный или переменный ток, что создает мешающие и опасные влияния на аппаратуру рельсовой цепи. Для защиты от мешающих влияний используют сигнальный и тяговый ток разных частот: сигнальный ток частотой 50 Гц при тяге на постоянном токе, 25 Гц – при тяге переменном токе. Путевые реле может, включают через защитные фильтры, которые пропускают только сигнальный ток и не пропускают тяговый ток и его гармоники. Однако при повреждении фильтра путевое реле может возбудиться от тягового тока при занятой рельсовой цепи, чем создается опасное влияния питание путевого реле осуществляется не непрерывным, а импульсным кодовым сигнальным током, в отличие от непрерывного тягового тока.

Числовая кодовая автоблокировка построена с использованием числовых кодовых сигналов З, Ж, КЖ, что позволяет осуществить трехзначную сигнализацию проходных светофоров и четырехзначную сигнализацию АЛС. Числовые кодовые сигналы одновременно используются для автоблокировки и АЛС. Основным элементом числовой кодовой автоблокировки являются дешифрирующие устройства в виде релейно-конденсаторных дешифраторов. С помощью этих устройств расшифровываются числовые кодовые сигналы, воспринимаемые из рельсовой цепи импульсным путевом реле, и включаются сигнальные реле, управляющие огнями светофора.

При новом строительстве применяют дешифратор типа ДА, конструктивно оформленный в виде трех штепсельных блоков: счетчиков БС-ДА и конденсаторов БК-ДА, размещенных в кожухах реле ДСШ, и исключений БИ-ДА, размещенного в кожухе реле НШ. В начальный период внедрения числовой кодовой автоблокировки в качестве дешифраторных устройств имеют однотипную схему и аналогичные реле и элементы.

В блоках дешифратора ДА помещены?

реле-счетчик фиксирует поступление первого импульса в кодовом цикле любого сигнального кода; реле счетчик фиксирует первый короткий интервал в кодах Ж и З и длинный интервал в коде КЖ; помехозащитное трансмиттерное реле исключает появление на светофоре желтого огня вместо красного при коротким замыкании изолирующих стыков; вспомогательное реле вместе желтого при коротким замыкании изолирующих стыков, а также фиксирует поступление импульса только из собственной рельсовой цепи;

конденсаторы, включенные последовательно с резисторами образуют искрогасительные контуры на контактах в цепях реле-счетчиков и реле;

диоды исключают возможность разряда конденсатора на реле; исключает разряд конденсатора на реле; создают дополнительное замедление на отпускание якоря реле; исключают обходные цепи;

резисторы ограничивают ток заряда конденсаторов; образует цепь разряда конденсатора в длинном интервале кодового цикла; ограничивает ток заряда конденсатора при обесточенном реле, чем исключается срабатывание реле от одного импульса случайных помех; ограничивает ток разряда конденсатора, чем увеличивается время замедления на отпускание якоря реле;

конденсатор накапливает энергию в момент кодового импульса, осуществляет питание реле и заряд конденсатора; конденсатор разряжается на обмотку реле при отключении конденсатора; накапливает энергию в момент кодового цикла; выпрямитель обеспечивает питание постоянным током всех реле дешифратора.

В дешифраторной ячейке ДЯ-3Б установлены: реле-счетчик фиксирует поступление первого импульса в кодовом цикле любого числового кода; реле-счетчик фиксирует длинный интервал в коде КЖ или первый короткий интервал в кодах Ж и З; помехозащитное трансмиттерное реле исключает появление на светофоре желтого огня вместо красного при коротким замыкании изолирующих стыков. Кроме того, в ячейке установлены конденсаторы и искрогасящие контуры. В ячейке применены реле типа КДР-5М; реле Ж и З, подключенные к ячейке, использованы типа АНШ5-1600.

Дешифраторные устройства в числовой кодовой автоблокировке. Схема дешифратора ДА для проходной сигнальной установки светофора автоблокировки переменного тока 25 Гц с односторонним движением поездов показана на рис. На выходах дешифратора включены реле: Ж и З (АНШ5-1600) – сигнальные для управления огнями светофора и выбора кожа, посылаемого в рельсовую цепь перед светофором; Ж1 (АНМШ2-760) – сигнальное, включенное через фронтовой контакт счетчика дешифратора (ускоряет включение кодов АЛС в рельсовую цепь); Т (ТШ-65В) – трансмиттерное для посылки кодовых сигналов в рельсовую цепь (при посылке кода З включается непосредственно через контакт З трансмиттера КПТ; для посылки кодов Ж и КЖ – через контакт реле ПТ дешифратора смежной рельсовой цепи).

Питание рельсовой цепи осуществлено от преобразователя частоты ПЧ, через изолирующий путевой трансформатор П (ПРТ-25). Защита контакта реле Т от обгорания выполнена с помощью контура R-C. В рельсовую цепь через релейный изолирующий трансформатор Р (ПРТ-25) и путевой фильтр ФП-25 включено импульсное реле И (ИВМШ-110).

Защита аппаратуры рельсовых цепей сделана с помощью выключателей многократного действия АВМ на 5А, а защита от перенапряжений– включением в первичную обмотку трансформаторов ПРТ выравнивателей НВ-1. Для пропуска тягового тока на питающем и релейном концах каждой рельсовый цепи установлены дроссель-трансформаторы ДТ-1-150.

Схема дешифратора ДЯ-3Б и его выходные цепи для управления проходных светофором автоблокировки переменного тока 50 Гц с односторонним движением поездов показаны на рис. Питание рельсовой цепи осуществлено от путевого трансформатора включен контакт трансмиттерного реле для кодирования рельсовой цепи.

Защита контакта реле от искрообразования выполнена включением контура, который коммутируется контактом дополнительного импульсного реле. Данное реле как защитное применяется только в рельсовых цепях переменного тока 50 Гц при электрической тяге на постоянном токе. Тыловым контактом реле до момента замыкания контакта реле контур остается включенным только конденсатор, резистор 39 Ом шунтируется тыловым контактом реле.

В рельсовую цепь через защитный блок-фильтр типа ЗБФ-1 включены импульсное путевое реле типа ИМВШ-110 или ИРВ-110. Для пропуска тягового тока на релейном конце рельсовой цепи установлен дроссель-трансформатор типа ДТ-0,2, а на питающем конце – ДТ-0,6.

Рассмотрим работу дешифратора ДА при приеме кодов применительно к проходным светофорам 3, 5 и 7 двухпутной автоблокировки с односторонним движением и нахождении поезда на участке. Кодовые сигналы вырабатывают кодовые путевые трансмиттеры типов КПТШ-5 КПТШ-7, которые чередуются у каждой сигнальной установки.

Трансмиттеры вырабатывают числовые коды одинаковые по структуре, но различающиеся по времени кодового цикла. За счет этого в смежных рельсовых цепях протекают сдвинутые по времени импульсы тока, что позволяет осуществить защиту при коротким замыкании изолирующих стыков, разделяющих рельсовые цепи.

Вследствие занятого состояния рельсовой цепи 3П реле и дешифратор у светофора не работают, выключены сигнальные реле Ж и З и на светофоре включен красный огонь. Контактами 11-13 реле Ж и 11-12 реле О выбирается код КЖ трансмиттера КПТШ-5. По цепям, показанным штриховыми линиями, работают реле ПТ и Т, в рельсовую цепь 5П передается код КЖ, у которого длительность импульса составляет 0,23 с, а длинного интервала -0,57 с. На приемном конце рельсовой цепи 5П у светофора от каждого импульса срабатывает реле И и, замыкая контакт 33-13, включает дешифратор.

По первой цепи включается питание реле-счетчика, который имеет замедление на притяжение якоря 0,15 с. На время этого замедления действует мгновенная вторая цепь, по которой происходит заряд конденсатора. До момента срабатывания реле Ж вторая цепь проходит через тыловые контакты реле Ж и ПТ, после срабатывания реле Ж – через фронтовой контакт этого реле и тыловой контакт реле Т смежной рельсовой цепи.

Последовательным включением фронтового контакта реле И и тылового реле Т в первой цепи проверяется асинхронное прохождение импульсов в смежных рельсовых цепях, что необходимо для контроля короткого замыкания изолирующих стыков. По третьей цепи возбуждается реле В с контролем отсутствия кодового импульса в смежной рельсовой цепи (тыловой контакт реле ПТ) и проверкой того, что кодовый импульс поступает из собственной рельсовой цепи.

Притягивая якорь, счетчик самоблокируется, тыловым контактом отключает вторую цепь заряда конденсатора, а фронтовым контактом включает четвертую цепь разряда конденсатора на обмотку реле Ж и конденсатор. Реле Ж, притягивая якорь, фронтовыми контактами включает на светофоре цепь лампы желтого огня. С момента прекращения кодового импульса реле И отпускает якорь и выключает счетчик и реле В. После импульса в коде КЖ поступает длинный интервал 0,57 с, поэтому счетчик и реле В, выдержав замедление 0,30 с, отпускают свои якоря; реле Ж получает питание за счет разряда конденсатора и удерживает якорь притянутым.

При дальнейшем приеме кода КЖ от каждого импульса происходят срабатывание счетчика и периодический подзаряд конденсаторов, отчего реле Ж, получая попеременно питание от этих конденсаторов, удерживает якорь притянутым и сохраняет на светофоре горение желтого огня. Емкость конденсатора подробна так, чтобы обеспечить у реле Ж по возможности минимальное замедление, достаточное для удержания якоря в длинном интервале и не создающее большой затяжки на закрытие светофора с момента занятия рельсовой цепи поездом. Время замедления реле Ж при номинальных значениях емкостей и напряжения питания лампа красного огня, то контактом реле О размыкается цепь реле Т. Кодирование рельсовой цепи прекращается и на светофоре загорается красный огонь. Перегорание ламп разрешающих огней не контролируется.

Построение цепей дешифратора выполнена таким образом, что обеспечивается непрерывная проверка импульсной работы реле и реле-счетчиков. В случае длительного возбуждения реле, например при залипании якоря реле или попадании тягового тока, также возбужден счетчик. Фронтовым контактом этого счетчика конденсаторы постоянно подключаются. Реле Ж отпускает якорь и на светофоре вместо разрешающего загорается красный огонь. Таким же образом происходит выключение реле Ж по причине залипания якоря реле-счетчика. В случае мостового замыкания контактов 13-33-53 реле И возбуждаются реле; цепь заряда конденсатора прерывается, что приводит к выключению реле Ж и переключению на светофоре разрешающего огня на красный. При длительном невключении реле прекращается процесс «заряд-разряд» конденсаторов, обеспечивается реле Ж и на светофоре также появляется красный огонь.

В случае прекращения импульсной работы счетчика, когда его якорь остается в отпущенном положении, то от первого кодового импульса заряжается конденсатор и срабатывает реле В. В коротком интервале возбуждается счетчик, через фронтовой контакт которого конденсатор разряжается на реле Ж и конденсатор. На втором импульсе тыловым контактом счетчика все цепи дешифратора отключается. После выдержки замедления отпускает якорь реле В и выключает счетчик. После этого повторяется работа цепей, аналогичная приему первого кодового импульса. Следовательно, прием любого кода при несрабатывании счетчика будет расшифровываться как код КЖ и на светофоре будет гореть желтый огонь.

При нормальной работе дешифратора с момента включения на светофоре желтого огня фронтовым контактом реле Ж выбирается код Ж трансмиттера КПТШ-7. По цепям, показанным штриховыми линиями, работают реле ПТ и Т. При импульсной работе реле Т в рельсовую цепь подаются два импульса в каждом кодовом цикле: 0,35 и 0,6 с, разделенные коротким интервалом 0,12 с, после чего поступает длинный интервал 0,79 с. На приемном конце рельсовой цепи у светофора 7 кодовые импульсы воспринимает реле и контактами 33-13-53 включает дешифратор.

По первой цепи с замедлением 0,15 с возбуждается и притягивает якорь счетчик; по мгновенной второй цепи, действующей на время замедления счетчика, через его тыловой контакт происходит заряд конденсатора.

До момента срабатывания реле Ж мгновенная вторая цепь проходит через тыловые контакты реле Ж и ПТ; после срабатывания реле Ж – через фронтовой контакт реле Ж и тыловой контакт реле Т смежной рельсовой цепи. Последовательным включением во второй цепи фронтового контакта реле Ж и тылового контакта реле Т проверяется отсутствие кодового импульса в смежной рельсовой цепи при наличии кодового импульса в собственной рельсовой цепи, т.е. асинхронное прохождение импульсов в смежных рельсовых цепях, что необходимо для контроля короткого замыкания изолирующих стыков.

По третьей цепи возбуждается реле В, включенное через тыловой контакт реле ПТ, чем проверяется отсутствие кодового импульса в смежной рельсовой цепи и контролируется и одновременно переключает конденсатор со второй цепи заряда на четвертую цепь разряда для возбуждения реле Ж и заряда конденсатора.

В малом кодовом интервале реле И отпускает якорь, реле-счетчик и реле В, обладая большим замедлением, чем время интервала (0,12 с), удерживают якоря притянутыми. Создается цепь для возбуждения интервального реле-счетчика.

Первоначально, до появления на светофоре зеленого огня, цепь проходит через тыловой контакт реле З. После возбуждения этого реле цепь проходит через тыловой контакт реле т смежной рельсовой цепи и фронтовой контакт реле Т смежной рельсовой цепи. Таким включением контактов проверяется наличие кодового импульса в смежной рельсовой цепи при отсутствии кодового импульса в собственной рельсовой цепи, т.е. асинхронное прохождение кодовых импульсов в смежных рельсовых цепях, что необходимо для контроля короткого замыкания изолирующих стыков. Реле И, притягивая якорь от второго кодового импульса, включает шестую цепь возбуждения реле З и заряда конденсатора.

При возбужденном состоянии реле Ж и З через фронтовые контакты включается цепь горения лампы зеленого огня на светофоре. В длинном интервале кодового цикла с замедлением 0,3 с отпускают якоря счетчик и реле В. Последнее выключает счетчик, который с замедлением 0,25 с также отпускает питание от конденсатора, а после отпускания якорей счетчиков – от конденсатора.

Реле З может возбудиться только при поступлении кода, имеющего не менее двух импульсов в кодовом цикле, что проверяется возбуждением двух счетчиков. Срабатыванием счетчика фиксируется поступление первого импульса в кодовом цикле; срабатыванием счетчика – короткого интервала между импульсами; вторичным срабатыванием реле И при возбужденных счетчиках – поступление второго импульса в кодовом цикле.

При приеме кода с одним импульсом в кодовом цикле цепь для срабатывания реле З не замыкается, так как при поступлении первого импульса срабатывает счетчик, в длинном интервале срабатывает счетчик, но цепь реле З остается разомкнутой фронтовым контактом реле И.

В длинном интервале счетчика отпускают свои якоря, поэтому к моменту срабатывания реле И от кодового импульса следующего кодового цикла цепь реле З продолжает оставаться разомкнутой. На все время приема кода Ж у светофора 7 реле З возбуждено по цепи, проходящей через фронтовые контакты счетчиков и реле И, или при выключенных счетчиках за счет раз ряда конденсатора. Таким образом, на все время поступления кодовых импульсов кода Ж реле Ж и З находятся в возбужденном состоянии и на светофоре горит зеленый огонь.

Защита от опасных отказов предусмотрена в цепи реле З. залипание якоря счетчика может привести к срабатыванию реле З от кода КЖ и появлению на светофоре вместо желтого зеленого огня. Опасный отказ исключается тем, что в цепь первоначального возбуждения счетчика, заряд конденсатора и возбуждения реле Ж. на светофоре разрешающий огонь сменяется на красный.

В цепь возбуждения реле З включен фронтовой контакт реле Ж для исключения проблеска зеленого огня при смене показаний светофора с красного на желтый огонь. Это могло произойти после освобождения короткой подвижной единицей, например участка.

За счет замедления на отпускание якоря реле Ж и З светофора в рельсовую цепь сначала подается код З(Ж) и только после отпускания якорей сигнальных реле код КЖ. При кратковременном поступлении кода З(Ж) возбуждается только реле Ж; время возбуждения реле З значительно большое времени поступления ложного кода, и оно не срабатывает.

С момента включения на светофоре зеленого огня фронтовыми контактами реле Ж и З выбирается код З трансмиттера КПТШ-5. По цепи, показанной штриховой линией, работает реле Т и посылает в рельсовую цепь код З, состоящий из трех кодовых импульсов в кодовом цикле: 0,35 с – первый импульс; 0,22 с – второй и 0,22 с – третий. Кодовые импульсы разделены двумя короткими интервалами, по 0,12 с каждый; длинный интервал между циклами равен кодовые импульсы воспринимает реле И и своими контактами включает дешифратор. Порядок работы дешифратора следующий: от первого импульса кода З по мгновенной цепи заряжается конденсатор, затем срабатывают счетчик и реле. С этого момента конденсатор начинает разряжаться на реле Ж и конденсатор. В первом коротком интервале возбуждается счетчик. От второго импульса кода возбуждается реле З и заряжается изменения в состоянии счетчиков не происходит. В третьем импульсе повторяется заряд конденсатора и подается питание на реле З непосредственно от источника питания.

Таким образом, при трехзначной сигнализации код З равноценен коду Ж. через фронтовые контакты реле З и Ж на светофоре включается лампа зеленого огня. Одновременно выбирается цепь для кодирования рельсовой цепи кодом З.

В цепи реле З предусмотрена следующая защита. При длительном возбуждении или не возбуждении реле И прекращается питание реле Ж. размыкая фронтовой контакт, оно выключает реле З и на светофоре включается красный огонь. В случае мостового замыкания контакта реле Ж и затем реле З, и на светофоре включается красный огонь.