Теоретические основы построения и эксплуатации станционных систем автоматики

МДК. 01.01.

Теоретические основы построения и эксплуатации станционных систем автоматики

 

Методические рекомендации по выполнению дипломного проекта

по теме: «Оборудование горловины станции устройствами блочной релейной централизации с маршрутным управлением стрелками и сигналами»

 

 Специальность

Автоматика и телемеханика на транспорте

(на железнодорожном транспорте)

 

 

базовая подготовка

среднего профессионального образования

 

2014

 

Методические рекомендации рассмотрены и одобрены на заседании Учебно-методического совета Учебно-методического центра по образованию на железнодорожном транспорте по специальности 27.02.03 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте).

 

                                                Председатель _______      Копай И. Г

17-18 ноября 2014г

 

 

Автор: Е. А. Зенков, преподаватель Новосибирского техникума железнодорожного транспорта - филиала ФГБОУ ВПО СГУПС

Рецензенты: С. А. Войнов, преподаватель Уфимского техникума железнодорожного транспорта УФ ИПС  – филиала ФГБОУ ВПО СамГУПС; А.А. Сырый, преподаватель Тихорецкого техникума железнодорожного транспорта – филиал ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный университет путей сообщения»;

 

 

ФГБОУ «Учебно-методический центр

по образованию на железнодорожном

                           транспорте», 2014

Введение

 

       Данные методические рекомендации разработаны в соответствии с требованиями ФГОС СПО и примерной программы профессионального модуля ПМ.01. «Построение и эксплуатация станционных, перегонных, микропроцессорных и диагностических систем железнодорожной автоматики», МДК 01.01  «Теоретические основы построения и эксплуатации станционных систем автоматики» по специальности 27.02.03 «Автоматика и телемеханика на транспорте (железнодорожном транспорте)» а также  Рекомендаций по организации итоговой государственной аттестации выпускников образовательных учреждений среднего профессионального образования (Приложение к письму Минобразования России от 10.07.98 №12-52-111 ин/12-23

Целью методического пособия является оказание практической помощи обучающимся при подготовке дипломного проекта на тему «Оборудование горловины станции устройствами блочной релейной централизации с маршрутным управлением стрелками и сигналами»

    Настоящие методические рекомендации предназначены для использования при осуществлении дипломного проек­тирования как элемента государственной аттестации выпускни­ков

Основная задача дипломного проектирования — развитие у сту­дентов творческой инициативы, самостоятельности в проектной работе, умение широко пользоваться технической литературой

 В методических рекомендациях раскрываются единые требования к ор­ганизации и проведению дипломного проектирования на всех этапах,  определяются  состав и формы документов, связанных с дипломным проектированием.

 

 

Содержание

Наименование разделов

Введение

1. Общие положения

2.    Задание на дипломный проект

3.    Содержание пояснительной записки к дипломному проекту

3.1  Введение

3.2  Однониточный план станции

3.3  Расчет ординат стрелок и светофоров

3.4  Таблицы взаимозависимостей маршрутов, стрелок и светофоров

3.5  Двухниточный план станции

3.6  Кабельные сети электрической централизации

3.7  Аппарат управления и контроля дежурного по станции

3.8  Функциональное размещение релейных блоков наборной группы на плане станции

3.9  Функциональное размещение релейных блоков исполнительной группы на плане станции

3.10  Электрические схемы релейных блоков наборной группы

3.11 Электрические схемы релейных блоков исполнительной группы

3.12 Техническая эксплуатации устройств электрической централизации

3.13  Экономическая эффективность внедрения устройств ЭЦ. 3.14 Охрана труда. 3.15  Деталь проекта.

Список используемых источников

Приложения …….

 

          1 Общие положения

  Целью дипломного проектирования является установление соответствия уров­ня и качества  подготовки выпускника  ФГОС СПО, степени понимания и знания им  изученного материала.

В процессе дипломного проектирования перед обучающимися сто­ит задача наиболее полно, точно и технически грамотно осветить тему дипломного проекта, используя полученные знания и навы­ки самостоятельной работы с технической литературой, справоч­никами, альбомами проектных организаций.

      Дипломный проект оформляется в виде чертежей и пояснительной записки с соблюдением требований Единой системы конструкторской документации (ЕСКД)..

  К выполнению дипломного проекта допускаются  обучающиеся, полностью выполнившие учебный план по всем видам теоретиче­ского и производственного обучения.

Дипломное проектирование — заключительный этап процесса подготовки специалиста в техникуме. Оно проводится в целях выполнения выпускной квалификационной работы (далее – дипломного проекта), соответст­вующей государственным требованиям к уровню подготовки выпускника.

         В рассматриваемом  в данном пособии дипломном проекте обучающиеся должны выполнить расчеты: пропускной способности станций и перегонов, эффективности уст­ройств для обоснования выбора типа проектируемых систем, за­трат электрической энергии в станционных и перегонных устрой­ствах для выбора источника питания, кабельных сетей с выбором типа и жильности кабеля, электрических рельсовых цепей в основ­ных режимах работы, затрат на строительство устройств и содер­жание эксплуатационного штата.

       При проектировании релейной централизации учащиеся долж­ны выполнить маршрутизацию и осигнализование станции, пол­ную изоляцию путей станции, функциональную схему расстановки блоков, принципиальные схемы установки и размыкания маршру­тов с частичным раскрытием блоков..

При разработке дипломных проектов необходимо учитывать тенденции развития железнодорожного транспорта, применять прогрессивные технологические процессы; предусматривать меры по экономии средств, снижению трудоемкости и стоимости работ, повышению эффективности производства.

 

Задание на выполнение дипломного проекта

Каждому студенту, выполняющему дипломный проект, преподаватель выдает задание, в котором содержатся следующие разделы:

 

Тема дипломного проекта ­ ________________________________

________________________________________________________________

 Исходные данные для проектирования

- характеристика путевого развития станции;

- род тягового тока на станции;

- система интервального регулирования движения поездов на          прилегающих к станции перегонах.

 

Состав дипломного проекта

- эксплуатационная часть;

- техническая часть;

- технологическая часть;

- графическая часть.

Введение

Указывается назначение электрической централизации стрелок и светофоров, приводится общая характеристика блочной маршрутно-релейной централизации.

 

Эксплуатационная часть

Дается характеристика путевого развития и эксплуатационной работы станции, приводится однониточный план и маршрутизация станции, излагается методика расчета ординат стрелок, светофоров, изолирующих стыков.

 

Техническая часть

Приводится характеристика проектируемой системы электрической централизации и дается описание внешнего вида аппарата управления и контроля дежурного по станции, перечисляются все напольные объекты электрической централизации и осуществляется выбор типа рельсовых цепей, объясняется принцип построения блочной маршрутно-релейной централизации и функциональных схем размещения релейных блоков на плане стации, приводятся принципиальные схемы наборной и исполнительной групп для указанного в задании маршрута, составляются таблицы взаимозависимости стрелок и сигналов, делается расчет кабельных сетей электрической централизации.

 

Технологическая часть

В соответствии с заданием излагается порядок технической эксплуатации устройств электрической централизации, указанных в задании на проектирование, указываются мероприятия по обеспечению надежности работы устройств и безопасности движения поездов во время выполнения вышеуказанной работы.

 

Б Графическая часть

В этом разделе в указанной последовательности прилагаются выполненные студентом следующие чертежи:

- однониточный план горловины станции;

- двухниточный план горловины станции со схемой замещения канализации обратного тягового тока;

- таблица взаимозависимости маршрутов, стрелок, светофоров;

- функциональная схема размещения релейных блоков наборной и исполнительной групп на плане станции;      

- принципиальные схемы наборной группы горловины станции, указанной в задании;

- принципиальные схемы исполнительной группы для горловины станции, указанной в задании;

- кабельные сети стрелочных электроприводов, светофоров, рельсовых цепей;

- внешний вид аппарата управления и контроля дежурного по станции.

 

В Деталь проекта

Специальные вопросы задаются преподавателем по темам утверждённым на цикловой комиссии.

 

 

Содержание пояснительной записки к дипломному проекту

Пояснительная записка начинается с содержания, в котором перечислены все разделы.

Введение

Движения поездов

Скорость обработки поездов на станциях решающим образом определяет пропускную способность железных дорог. Безопасность движения поездов во многом зависит и от безопасности передвижений на станции, которые имеют особенности - движение подвижного состава  по стрелочным переводам, одновременность передвижений поездов,  наличие двух разных типов передвижений - поездных и маневровых.

В этих условиях есть необходимость оборудования станций техническими средствами, позволяющими осуществлять приготовление маршрутов на станции, одновременно переводя все стрелки, входящие в маршрут, тем самым сокращая время приготовления маршрута, при безусловном выполнении требований безопасности движения поездов.

Основной системой управления движением поездов на станциях является централизация стрелок и светофоров, под которой понимают совокупность устройств центрального управления стрелками и светофорами и их контроль. Централизация обеспечивает логические взаимозависимости (блокировку) между станционными объектами в соответствии с требованиями безопасности движения, а также экономичное и безопасное управление на расстоянии стрелочными переводами и сигнальными огнями светофоров.

 

                                       Светофоры.

Станционные светофоры по назначению подразделяются на входные, выходные, маршрутные, маневровые, заградительные и повторительные. По конструкции светофоры бывают мачтовые и карликовые и устанавливаются справа от пути по направлению движения поездов. При невозможности обеспечения условий габарита приближения строений, допускается установка светофоров на мостиках или консолях над осью ограждаемого пути.

Входные светофоры при автономной тяге устанавливаются для каждого из примыкающих к станции направлений на расстоянии не менее 50м от первого входного стрелочного перевода, считая от остряков противо- шерстной стрелки (движение навстречу острякам) или предельного столбика пошерстной стрелки. На электрифицированных участках входные светофоры устанавливаются на расстоянии 300 м от входной стрелки перед воздушным промежутком, отделяющим контактные сети перегона и станции. При необходимости производства маневров с вытягиванием состава на главный путь (при отсутствии вытяжного тупика) входной светофор относится на расстояние до 400 м от входной стрелки. На место установки входного светофора также влияет его видимость со стороны перегона, а также условия трогания тяжеловесного поезда с места.

Входные светофоры обозначаются литерами Н или Ч соответственно для приема на станцию нечетных и четных поездов. При наличии нескольких подходов на станции к литеру светофора добавляется первая буква названия ближайшей участковой станции. На двухпутных линиях для приема поездов, движущихся по неправильному пути, в створе с основными устанавливаются дополнительные входные сигналы. При новом строительстве по конструкции такие сигналы должны быть мачтовыми (ранее применялись карликовые).

Выходные светофоры устанавливаются с каждого пути с учетом специализации по направлениям движения. Допускается установка группового выходного светофора для нескольких путей, кроме главных. При числе отправляющихся поездов по групповому выходному сигналу более 10, светофор дополняется маршрутным указателем номера пути, с которого разрешается отправление.

На станциях полупродольного и продольного типа перед стрелочной зоной, разделяющей последовательно располагающиеся парки или пути, устанавливаются маршрутные светофоры.

Поездные светофоры (входные, маршрутные и выходные) могут применяться с маршрутными указателями, дополняющими разрешающее показание основного сигнала:

- при наличии группового выходного или маршрутного светофора. Маршрутный указатель в этом случае имеет зеленые лампы и служит для индикации машинисту номера пути, с которого разрешается отправление.

- при наличии двух и более направлений, примыкающих к станции и на которые возможно отправление поездов с одних и тех же путей, а также при двусторонней автоблокировке на двухпутных линиях. Применяется индикация белым цветом номера главного пути или условной буквы направления следования поезда.

- для указания машинисту прибывающего поезда номера пути или парка приема поезда. В этом случае маршрутный указатель устанавливается на входном светофоре, а используемая индикация - белый цвет.

Маневровые светофоры устанавливаются в соответствии с маршру-тизацией маневровых передвижений станции. Обычно применяются карликовые светофоры. Мачтовые сигналы устанавливаются на выходе из нецентрализованной зоны.

Стрелочные электроприводы

.

Стрелочные электроприводы предназначены для перевода стре­лочных остряков, запирания и контроля положения централизованных стрелок в устройствах электрической централизации.

Согласно ПТЭ стрелочные электроприводы всех видов должны обеспечивать при крайних положениях стрелок плотное прилегание прижатого остряка к рамному рельсу и подвижного сердечника крестовины к усовику; стрелка (остряки или подвижной сердечник крестови­ны) не должна замыкаться при зазоре между прижатым остряком и рамным рельсом (или сердечника с усовиком) 4 мм и более; другой остряк должен быть отведен от рамного рельса на расстояние не менее 125 мм.

На железных дорогах получил широкое распространение невзрезной стрелочный электропривод СП-6.

Его основные характеристики: максимальное тяговое усилие – 6000 Н, максимальное время перевода 7 с, назначенный ресурс – 1,2 млн. срабатываний при усилии до 3500 Н, питание постоянным током напряжением 30, 100, 110 и 160 В и переменным частотой 50 Гц напряжением 110. 127, 190 и 220 В, масса – не более 150 кг, установка – с правой или с левой стороны стрелки.

Электропривод устанавливается на гарнитуре железнодорожных стрелок с правой или левой стороны стрелочного перевода и управля­ется с поста электрической централизации или колонки местного уп­равления.

В настоящее время в эксплуатации находятся двигатели постоянного тока типов МСП-0,15 и МСП-0,25. Номинальные характеристики данных электродвигателей приведены в табл.

 

                                                     Таблица №

Контроля

Длину кабеля от поста электрической централизации до разветвительной кабельной муфты или объекта электрической централизации определяют по формуле:

L к =1,03*( L +6 n + L в+1,5+1,0)                                                    (1)                

где 1,03 – коэффициент, учитывающий увеличение на 3% длины кабеля на изгибы в траншее и просадки грунта (от общей длины кабеля);

L – расстояние от оси поста электрической централизации до разветвительной муфты или объекта электрической централизации по вычисленным ординатам на схематическом плане станции, м;

6 n – расстояние перехода кабеля под путями (6 м – ширина пути и междупутья, n – количество пересекаемых путей), м;

L в – длина кабеля на ввод в здание поста электрической централизации (расстояние поста электрической централизации от трассы кабелей плюс или минус расстояние от оси поста электрической централизации до места ввода, плюс 15 м на ввод при кроссовой системе монтажа или 25 м на ввод в релейное помещение),  м;

1,5 – подъем кабеля со дна траншеи и для разделки, м;

1,0 – запас длины кабеля у разветвительной муфты (объекта электрической централизации) на случай его перезаделки, м.

 

Длину кабеля от разветвительной муфты до объекта электрической централизации или между объектами электрической централизации определяют по формуле:

L к =1,03*(( L +6 n +2*(1,5+1,0)), м     

                                        (2)

Полученные при подсчетах результаты округляют до числа, кратного пяти.

 

Электроприводов

 

Расчет кабельной сети стрелочных электроприводов состоит в определении числа жил цепей управления и контроля, цепей автоматической очистки стрелок от снега и цепей электрообогрева контактов автопереключателей. Количество проводов находят по типовым схемам включения электроприводов, а количество жил в проводах зависит от схемы включения, системы питания, типа электродвигателя и длины кабеля.

 

Для нахождения количества жил кабеля в проводах управления стрелками разработаны таблицы 10-12. Данные расчетов учитывают усилия перевода остряков (Р, Н), потребляемый электроприводом ток (I, А), время перевода стрелки (t, с) и сопротивление линейных проводов (R, Ом).

 

Количества жил в кабеле

                                                                                                    Таблица №

Номер провода схемы	Дублирование проводов пятипроводной схемы в зависимости  от количества жил в кабеле
	6	8	10	11	13	15	16	18	20
1 2 3 4 5	1 1 1 1 2	2 1 2 1 2	2 2 2 2 2	2 2 2 2 3	3 2 3 2 3	3 3 3 3 3	3 3 3 3 4	4 3 4 3 4	4 4 4 4 4

 

Электрический обогрев стрелочных электроприводов производится резисторами (P=25 Вт, U=26 В), включенными во вторичную обмотку трансформатора ПОБС-5А, который устанавливается в трансформаторном ящике около разветвительной муфты. Первичная обмотка этого трансформатора с поста ЭЦ получает питание током напряжением 220 В.   

Расчетные токи, потребляемые первичной обмоткой трансформатора ПОБС-5А в зависимости от числа включенных электроприводов, приведены в таблице №.

Электроприводов

                                                                                                                           Таблица №

Стрелки	Длина кабеля, м, между трансформатором ПОБС-5А и электроприводом стрелки при двух жилах и напряжении на первичной обмотке ПОБС-5А, В
	220	210	200	190	180	170	160	150
Одиночные	145-330	115-290	85-250	55-210	-	-	-	-
Спаренные*	50-175 50-115	35-155 50-115	20-135 50-115	5-115 50-115	-	-	-	-
Одиночные и спаренные	-	-	-	-	55-210	30-170	10-135	55-100

 

Первая строка – длина кабеля до первой из спаренных стрелок, вторая строка – длина кабеля между спаренными стрелками.

 

Автоматическая очистка стрелок от снега может выполняться по двум программам: циклическая последовательная очистка всех стрелок станции или выборочная очистка любой стрелки на станции.

 

Схема включения электропневматических клапанов в той или другой программе задается преподавателем.

Приложение1

(справочное)

Реле наборной группы

Обозначение в схемах

Наименование