СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Раздел I

СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Глава 1. Элементы систем регулирования движения

Классификация систем

Системы регулирования движения поездов повышают пропускную способность железных дорог, обеспечивают безопасность движения и оперативное руководство перевозочным процессом, оказывают влияние на рост производительности труда работников, связанных с движением поездов.

В зависимости от места применения системы регулирования движения подразделяются на перегонные и станционные (рис. 1.1).

Перегонные системы разрешают или запрещают отправление поезда на перегон, исключают возможность отправления поезда на занятый перегон или блок-участок. К перегонным устройствам относятся:

•полуавтоматическая блокировка ПАБ, при которой сигналы, разрешающие поезду занять перегон, открываются при определенных действиях работников, управляющих движением поездов, а закрываются автоматически;

•автоматическая блокировка АБ, в которой управление показаниями светофоров, ограждающих блок-участки, осуществляется движущимся поездом (без участия человека);

•диспетчерский контроль за движением поездов, который помогает поездному диспетчеру оперативно руководить движением поездов на участке;

•автоматическая локомотивная сигнализация AJIC и устройства безопасности движения поездов. С помощью системы AJ1C показания напольных светофоров кодовыми сигнала-

Рис. 1.1. Классификация систем регулирования движения поездов

ми передаются в кабину машиниста. Кроме этого, AJIC дополняется автостопом с устройством проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда;

•автоматическая переездная сигнализация, а также автоматические шлагбаумы, применяемые на железнодорожных переездах для предупреждения водителей транспортных средств о приближении поезда к переезду и запрещающие движение через переезд.

Станционные системы обеспечивают взаимную зависимость стрелок и сигналов при приеме и отправлении поездов, контролируют положение стрелок, не допускают их перевод при уже заданном маршруте, замыкают их в одном из крайних положений, при оборудовании путей и стрелочных участков рельсовыми цепями, контролируют их свободность или занятость подвижным составом. К станционным устройствам относятся:

• ключевая зависимость, используемая на станциях, где сохранено ручное управление стрелками для обеспечения взаимного замыкания стрелок и сигналов посредством контрольных замков;

•станционная блокировка, с помощью которой осуществляется взаимное замыкание стрелок и сигналов, управляемых с разных постов;

•электрическая централизация стрелок и сигналов ЭЦ, обеспечивающая управление стрелками и сигналами с пульта, их взаимозависимость, контролирующую взрез стрелки и исключающую перевод стрелки под составом, а также открытие светофора на занятый путь. Разновидностями такой системы являются релейная централизация промежуточных станций, блочная маршрутно-релейная централизация БМРЦ крупных станций и микропроцессорная ЭЦ-МПЦ:

•диспетчерская централизация ДЦ, позволяющая управлять стрелками и сигналами ряда станций из одного пункта и контролировать положение стрелок, состояние занятости или свободности путей, стрелочных участков и прилегающих блок-участков, изменять показания входных и выходных сигналов в пределах диспетчерского круга; средства автоматизации и механизации сортировочных станций и горок, позволяющие управлять стрелками и горочными сигналами, регулировать скорости надвига и роспуска составов.

Автоматическая локомотивная сигнализация, диспетчерская централизация и автоматические ограждающие устройства на переездах могут регулировать движение поездов как по перегонам, так и по станциям, поэтому эти системы отнесены к перегонным и к станционным.

Из систем полуавтоматической блокировки наибольшее распространение получила релейная блокировка, в которой все маршрутные зависимости осуществляются электрическим способом, что повышает ее надежность. Наиболее совершенной системой регулирования движения поездов на перегонах является АБ, которая обеспечивает повышение пропускной способности по сравнению с ГТАБ.

Среди станционных систем наиболее эффективной с точки зрения сокращения времени на приготовление маршрута является ЭЦ стрелок и сигналов, которая по сравнению с ключевой зависимостью увеличивает пропускную способность станции на 50...70 %.

Средства механизации и автоматизации сортировочных станций и горок включают системы АРС (автоматическое регулирование скорости скатывания отцепов), ГПЗУ (горочно-программное задающее устройство), ГАЦ-МН на микропроцессорах, ГАЛС Р (горочная АЛС с передачей информации по радиоканалу и телеуправлением локомотивом) и др.

Таким образом, системы регулирования движения служат для автоматизации процессов управления и регулирования движения поездов. Эти системы постоянно совершенствуются, благодаря чему повышаются технико-экономические показатели эксплуатационной работы железнодорожного транспорта. В настоящее время в указанных системах осуществляется переход на новую элементную базу, применяются микроэлектронная и микропроцессорная техника, малогабаритные реле повышенной надежности РЭЛ.

Общие сведения о реле

В системах регулирования движения поездов применяются реле, с помощью которых производят различные переключения электрических цепей для осуществления схемных зависимостей между состоянием пути, положением стрелок и показанием сигнала, необходимых для обеспечения безопасности движения поездов.

Реле представляет собой элемент, в котором при плавном изменении входной величины (тока, напряжения) происходит скачкообразное изменение выходной величины (перемещение якоря у контактных реле, изменение внутреннего электрического или магнитного сопротивления у бесконтактных реле).

Большое распространение получили электрические контактные реле, в частности, электромагнитные, у которых скачкообразное изменение тока во входной цепи достигается физическим ее разрывом. Такие реле просты и надежны в работе и обеспечивают независимое переключение большого числа выходных цепей. Реле имеет два устойчивых состояния: рабочее (под током), при котором реле возбуждено и якорь его притянут, т.е. замкнуты верхние (фронтовые) контакты; нерабочее (без тока), при котором реле обесточено и якорь отпущен, т.е. замкнуты нижние (тыловые) контакты.

По принципу действия реле СЦБ подразделяются на электромагнитные, у которых при протекании электрического тока по обмотке возникает магнитное поле, которое действует на подвижный якорь, притягивая его к сердечнику и переключая связанные с якорем контакты, и индукционные, которые работают под действием переменного магнитного поля, создаваемого одним элементом реле, с током, индуцированным в подвижном секторе магнитным полем другого элемента.

Рис. 1.2. Устройство реле

В зависимости or рода питающего тока реле могут быть постоянного, переменного и постоянно-переменного тока.

Электромагнитное реле постоянного тока (рис. 1.2, а) состоит из катушки 3, надетой на сердечник 4, ярма 5, подвижного якоря 2 и связанных с ним контактов 1. Катушка, или обмотка реле служит для создания магнитного потока, а сердечник — для его усиления. Ярмо предназначено для получения непрерывного магнитопровода, подвижной частью которого является якорь. При отсутствии тока в катушке реле якорь отпущен, замкнут нижний (тыловой) контакт О—Т. При пропускании тока в катушке создается магнитный поток, сердечник намагничивается и притягивает к себе якорь, в результате чего размыкается контакт О—Т и замыкается верхний (фронтовой) контакт О—Ф. У такого реле якорь притягивается при прохождении тока по катушке в любом направлении, поэтому это реле называют нейтральным.

Реле, у которого якорь переключается в зависимости от направления прохождения тока в катушке, называется поляризованным. Поляризованное реле (рис. 1.2, 6) состоит из сердечника 1, на который надеты катушки 2 и 6, соединенные последовательно, из постоянного магнита 3, поляризованного якоря 5 и связанных с ним контактов 4. Постоянный магнит обеспечивает переключение якоря при изменении направления тока в обмотке реле и удерживает якорь в заданном положении при отсутствии тока в обмотке.

Для пояснения работы поляризованных реле применяют два термина: прямая и обратная полярность постоянного тока. У каждого реле к определенному (основному) выводу катушки подключается плюсовой полюс, а к другому выводу — минусовой полюс источника питания. При таком подключении полюсов источника питания принято считать, что ток в катушке будет проходить всегда от плюсового вывода к минусовому. Такое направление тока в катушке называется прямой полярностью тока, а направление тока в катушке реле при подключении к основному ее выводу минусового, а к другому — плюсового полюса источника питания называется обратной полярностью тока. Например, если на вывод А катушки (см. рис. 1.2, б) подается плюсовой полюс источника питания (+), а на вывод Б — минусовой (-), то направление тока в катушке от вывода А к выводу Б считается прямой полярностью тока. Если же к выводу Б катушки подключен плюсовой полюс источника питания (+), а к выводу А — минусовой (—), то направление тока, протекающего от вывода Б к выводу А, считается обратной полярностью тока.

При отсутствии тока в катушках реле якорь под действием потока Фп постоянного магнита (показан штриховой линией) удерживается в том положении, в котором он находился в момент выключения тока. На рис 1.2, б поляризованный якорь занимает левое положение, которое соответствует прохождению в катушках тока прямой полярности, и замыкает нормальный контакт О—Н. При прохождении тока обратной полярности в катушках создается магнитный поток Фк (показан сплошной линией), который имеет направление от вывода Б к выводу А, и под полюсными наконечниками сердечника взаимодействует с магнитным потоком Фп постоянного магнита (показан штриховой линией). В левом зазоре сердечника магнитные потоки направлены навстречу друг другу, т.е. Фк—Фп, в правом — в одну сторону, т.е. Фь+Фп. Якорь под действием более сильного магнитного поля переключается вправо, замыкая переведенный контакт О—П.

При прохождении тока прямой полярности происходит изменение направления магнитного потока Фк, отчего в правом зазоре магнитный поток Фп вычитается из Фк, а в левом Фп и Фк складываются, как показано на рис. 1.2, б. Вследствие увеличения магнитного поля у левого сердечника якорь переключается к левому сердечнику, замыкая нормальный контакт О—Н.

Включение реле характеризуется напряжением (током) срабатывания, при котором происходит притяжение якоря и замыкание фронтовых контактов. Выключение реле характеризуется напряжением (током) отпускания, при котором происходит отпускание якоря и замыкание тыловых контактов.

К конструкции реле предъявляют высокие требования надежности, долговечности и четкости работы, так как от правильной работы реле зависят безопасность движения поездов и бесперебойное действие систем регулирования движения.

По надежности действия реле бывают первого (I) и низшего классов надежности. Класс надежности определяется сочетанием следующих основных факторов: наличием гарантии возврата якоря под действием собственного веса при выключении тока в обмотке реле, степенью несвариваемости фронтовых контактов, состоянием контактной системы — открытая или закрытая.

К реле I класса надежности относятся такие, у которых возврат якоря при выключении тока в обмотке обеспечивается с максимальной гарантией под действием веса якоря, а для контактных поверхностей применяются несвариваемые материалы, контактная же система закрытая. Такие реле применяются во всех ответственных схемах, обеспечивающих безопасность движения, без дополнительного схемного контроля отпускания якоря реле.

К реле низших классов надежности относятся такие, у которых отпускание якоря гарантируется в меньшей степени и происходит под действием веса якоря и реакции контактных пружин, и у которых возможно сваривание контактов. Эти реле используют в схемах, непосредственно не связанных с обеспечением безопасности движения поездов (в схемах контроля и индикации). Если такие реле применяют в ответственных цепях, то обязателен схемный контроль притяжения и отпускания якоря реле.

По числу рабочих позиций реле делятся на двух- и трехпозиционные. По числу контактных групп реле бывают одноконтактные (с одной контактной группой) и многоконтактные (с двух-, четырех*, шести- и восьмиконтактными группами), а также одно-, двух- и многообмоточные. По времени срабатывания реле подразделяют на: быстродействующие — с временем срабатывания на притяжение и отпускание якоря до 0, 03 с; нормальнодействующие — с временем срабатывания до 0, 2 с; медленнодействующие — с временем срабатывания до 1, 5 с; временные — с временем срабатывания свыше 1, 5 с.

По мощности, необходимой для срабатывания реле (притяжение якоря реле), реле подразделяют на маломощные, у которых мощность срабатывания 1...3 Вт; средней мощности 3...10 Вт; мощные — более 10 Вт.

В эксплуатируемых системах регулирования движения используются в основном штепсельные реле, которые отличаются от реле с контактно-болтовым соединением конструкцией и способом включения в схемы.

Реле СЦБ имеют определенное условное обозначение (маркировку), состоящее из букв и цифр, занимающих определенное место в обозначении. Первая буква или сочетание двух первых букв в обозначении указывает на физический принцип действия реле: Н — нейтральное, П — поляризованное, К — комбинированное, СК — самоудерживающее комбинированное, И — импульсное, ДС — двухэлементное секторное (индукционное реле переменного тока). Буква М, стоящая на втором месте в условном обозначении штепсельных реле, указывает на малогабаритное исполнение реле. У реле, предназначенных для использования в автоблокировке, на первом месте стоят две буквы АН: первая буква А указывает на то, что реле автоблокировочное малогабаритное, а вторая буква — на принцип действия реле. У пусковых реле в условном обозначении имеется буква П, а у реле с выпрямителем — буква В. Штепсельное соединение реле с другими приборами обозначается буквой Ш.

В обозначении медленнодействующих реле присутствует дополнительная буква: М — обозначает реле с замедлением на отпускание якоря с помощью медной гильзы, Т — реле с замедлением на срабатывание с помощью термоэлемента.

После указанных букв ставится цифра, характеризующая число контактных групп (НМШ1, АНШ2, НМПШЗ и т.д.). Второе число, отделенное дефисом, обозначает сопротивление обмотки реле постоянному току в омах (НМШМ2—640, НМПШ2—400 и т.д.).

У некоторых типов реле эта система обозначений не выдержи^ вается. Так, в обозначении аварийных и огневых реле (АСШ, ОМШ) первая буква характеризует назначение реле.

Наряду с электрическими контактными реле все большее приме-1 нение получают полупроводниковые приборы релейного действия (бесконтактные реле) и микроэлектронные приборы, использующие интегральные микросхемы и микропроцессорную технику.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока по принципу действия являются электромагнитными, а по конструкции подразделяются на следующие типы:

Нейтральные реле НМШ, НШ, АНШ. Это двухпозиционные реле с одним якорем, который притягивается к полюсам катушек при прохождении через них постоянного тока в любом направлении, т.е. реле нейтральны к полярности постоянного тока. Все эти реле относятся к 1 классу надежности и могут быть нормально- и медленнодействующими. По принципу действия относятся к электромагнитным.

Нейтральное малогабаритное штепсельное реле типа НМШ (рис. 1.3, а) состоит из сердечника 4 с надетыми на него катушками 5 и 6, Г-образного ярма 2 и якоря 7 с противовесом 3. Бронзовый упор

8 на якоре исключает его залипание, так как он препятствует касанию якоря в притянутом положении к полюсу сердечника 4. Якорь двумя тягами 9 управляет контактной системой. Фронтовые контакты Ф-1 изготавливают из угля с серебряным наполнением, а общие О 11 и тыловые Т 10 — из сереб

ра. Такое сочетание материалов исключает сваривание фронтовых контактов с общими при пропускании по ним тока значительной величины.

Условное обозначение реле и его контактов, а также нумерация контактов показаны на рис. 1.3, б.

Реле РЭЛ (рис. 1.4) имеет две независимые обмотки 2, каждая из которых состоит из двух катушек, расположенных на разных сердечниках. Магнитная система реле разветвленная, содержит якорь 5, ярмо / и два сердечника 11, на каждом из которых расположено по две катушки. Якорь закреплен на ярме при помощи скобы 6 и может свободно поворачиваться при работе реле. На якоре прикреплена бронзовая пластина 4, которая обеспечивает зазор между якорем и обоими сердечниками. Для утяжеления якоря имеются два груза 3, которые закреплены на якоре изгибом планки 7.

Контактная система содержит восемь независимых контактов. Каждый переключающий контакт состоит из фронтового 8, подвижного 9 и тылового 10 контактов. Контактная система выполнена в виде отдельного узла, закрепленного на ярме. Контакты размещены в один ряд. Реле закрыто прозрачным колпаком и запломбировано.

Поляризованное реле ИМШ. Оно двухпозиционное, имеет в магнитной системе постоянный магнит, под действием которого якорь переключается из одного положения в другое в зависимости от направления тока в обмотке реле. Реле ИМШ быстродействующее и не относится к реле 1 класса надежности. Оно предназначено для импульсной работы, их магнитная система может выполняться с нейтральной регулировкой якоря и с регулировкой на преобладание, т.е. с возвращением его в исходное положение при выключении тока.

Поляризованные импульсные реле нашли широкое применение в устройствах СЦБ в качестве путевых реле в перегонных рельсовых цепях, так как они обладают высокой чувствительностью и большой скоростью срабатывания от импульсов тока. Импульсные реле в цепях постоянного тока благодаря регулировке положения якоря в магнитной системе могут работать от токов одного направления или токов разных направлений, т.е. обладают избирательностью к направлению постоянного тока. В устройствах СЦБ наибольшее распространение получили импульсные малогабаритные штепсельные реле типа ИМШ.

Импульсное малогабаритное реле ИМШ. Оно состоит (рис. 1.5, а) из постоянного магнита 2, катушки 3, внутри которой расположен легкий якорь, укрепленный снизу на металлическом основании 8 с подвижными контактами 6, магнитопровод 4 с четырьмя полюсными наконечниками 1 в виде винтов. Детали магнитной системы смонтированы на корпусе 7 и закрыты колпаком с ручкой. Контактная система состоит из контактов неподвижных 5 и подвижных б. Переключение якоря и контактов происходит при прохождении через катушку импульса тока. Условное обозначение импульсного реле

л его контактов показаны на рис. 1.5, б, где плюсовой вывод обмотки реле и положение контакта Н, замыкающегося при прохождении тока прямой полярности, изображены вертикальной чертой.

Действие импульсного реле аналогично поляризованному, однако при удалении от нейтральной линии верхнего и нижнего левого полюсных наконечников получается регулировка реле с преобладанием влево, а при удалении от нейтральной линии верхнего левого и правого нижнего полюсных наконечников — с преобладанием вправо. В этом случае импульсное реле будет работать только от импульсов определенной полярности и не срабатывать от импульсов другой полярности. Настройка реле на работу с магнитным преобладанием якоря производится посредством смещения винтов полюсных наконечников 1 от нейтральной линии. Это свойство импульсного поляризованного реле используется в импульсных рельсовых цепях постоянного тока для защиты от ложного срабатывания при замыкании изолирующих стыков в смежных рельсовых цепях.

В качестве приемника импульсов переменного тока еще применяется импульсное малогабаритное штепсельное реле ИМВШ-110. Отличительной особенностью этого реле по сравнению с реле ИМШ является то, что внутри И М ВШ-110 на корпусе закреплена панель с выпрямителем, состоящим из четырех кремниевых диодов. Кроме этого, свойство избирательности к направлению тока импульсного поляризованного реле у реле ИМВШ не используется, так как переменный ток поступает в обмотку через выпрямитель, т.е. всегда в одном направлении.

В настоящее время вместо реле ИМВШ распространение получило реле ИВГ (импульсное с выпрямительной приставкой герконовое). Оно имеет нейтральную систему. На полюсном наконечнике сердечника установлен ртутный магнитоуправляемый геркон (герметизированный контакт). Геркон (рис. 1.6) состоит из стеклянного баллона 5, по концам которого впаяны неподвижные 4, 3 и подвижная 1 плоские контактные пружины.

При воздействии магнитного поля подвижная контактная пружина 1 перемещается, размыкая тыловой и замыкая фронтовой контакты. На контактную поверхность 2 при работе геркона по капиллярам подвижной контактной пружины 1 постоянно поступает ртуть. Смачивание контактов ртутью обеспечивает их низкое и стабильное переходное сопротивление. Контактные пружины геркона герметизированы и не подвергаются окислению и загрязнению, поэтому геркон обладает высокой надежностью. Число срабатываний герконового реле в десятки и даже сотни раз больше, чем у обычного электромагнитного реле.

Комбинированные реле КМШ, КШ. Они трехпозиционные с нейтрально поляризованной системой, имеющей один нейтральный и один поляризованный якорь. Нейтральный якорь этих реле устроен и работает так же, как и у нейтральных реле, т.е. его переключение не зависит от полярности постоянного тока в обмотке реле. Переключение поляризованного якоря из одного положения в другое у таких реле происходит в зависимости от направления тока в обмотке реле. При возбуждении комбинированных реле первым срабатывает поляризованный якорь, а затем притягивается нейтральный якорь, а при смене полярности тока в обмотке реле происходит кратковременное отпускание якоря. Комбинированные реле по времени срабатывания относятся к нормально действующим.

Комбинированное малогабаритное реле типа КМШ. Оно состоит (рис. 1.7, а) из двух катушек 1 и 4, надетых на сердечники 2, нейтрального якоря 7 и постоянного магнита 3, с которым связан поляризованный якорь 5. Нейтральный и поляризованный якоря с помощью тяг 6 и 8 переключают контакты. Условные обозначения комбинированного реле и его контактов показаны на рис. 1.7, б.

Если ток в катушках реле отсутствует, то поляризованный якорь занимает всегда одно из крайних положений, а именно то, в котором он находился в момент выключения тока; нейтральный якорь при этом отпущен. Магнитный поток постоянного магнита разветвляется на два параллельных магнитных потока Фп1 и Фп,. Так как поляризованный якорь находится в крайнем левом положении, то благодаря меньшему воздушному зазору слева магнитный поток Фп1 в этом сердечнике получает приращение Фп и за счет этого превышает магнитный поток Фп2 в правом сердечнике. Из-за разности

Рис 1 7 Комбинированное реле КМШ

этих потоков якорь удерживается у левого сердечника. При пропускании тока через катушки в сердечниках возникает магнитный поток Фк, который разветвляется по двум параллельным ветвям: через нейтральный и поляризованный якоря. Магнитный поток Фк в правом сердечнике совпадает по направлению с магнитным потоком Фп„ а в левом сердечнике направлен навстречу магнитному потоку Фп1, поэтому в правом сердечнике магнитный поток усиливается (Фп2 + Фк), а в левом — ослабляется (Фп1 — Фк). Вследствие этого поляризованный якорь переключается в правое положение, замыкая общие контакты с переведенными. Затем под действием части потока Фк, проходящего через нейтральный якорь, он притягивается, замыкая общие контакты с фронтовыми.

Изменение направления тока в катушках реле вызывает изменение направления магнитного потока Фк, что приводит к усилению магнитного потока в левом сердечнике и ослаблению в правом, в результате чего поляризованный якорь притянется к левому сердечнику, а нейтральный якорь будет кратковременно отпадать, а затем вновь притягиваться из-за перемагничивания сердечников.

Самоудерживающее комбинированное реле СКШ, СКПШ. Оно трехпозиционное с магнитной системой, аналогичной магнитной системе комбинированного реле, но дополненной самоудерживающей магнитной системой для удержания нейтрального якоря в притянутом положении в момент изменения направления тока в основных катушках реле. Самоудерживающая система представляет собой электромагнитное реле, установленное в нижней части контактов нейтрального якоря. Якорь удерживающего электромагнита шарнирно связан специальной тягой с нейтральным якорем основной магнитной системы реле.

Рассмотрим принцип действия самоудерживающего комбинированного реле на примере рис. 1.8, а. При изменении направления тока в катушках реле магнитный поток изменяется, в результате чего в дополнительной обмотке 5 возникает ЭДС, которая создает импульс тока в катушке 2 удерживающего электромагнита 1. Поэтому якорь 3 последнего и связанный с ним жесткой тягой нейтральный якорь 4 некоторое время удерживаются в притянутом положении. Этого времени достаточно, чтобы при изменении полярности тока в катушках реле нейтральный якорь не был отпущен.

Условное обозначение самоудерживающего комбинированного реле и его контактов показаны на рис. 1.8, б.

Кодовые реле КДРШ — двухпозиционные с одним нейтральным якорем, работающим независимо от направления тока в обмотке реле. Эти реле относятся к низшему классу надежности действия, а по времени срабатывания могут быть нормально- и медленнодействующими.

Кодовые реле КДР, КДРШ представляют собой электромагнитные реле постоянного тока облегченной конструкции. В кодовых

реле используются три разновидности магнитной системы: неразветвленная с Г-образным ярмом (рис. 1.9, а), разветвленная с П-образным ярмом (рис. 1.9, 6) и усиленная разветвленная в медленнодействующих реле.

Реле типа КДР (см.рис. 1.9, а) состоит из круглого сердечника 5 с надетой на него катушкой 4, ярма 6, якоря 3, контактных пружин 1. Переключение контактов осуществляется бакелитовой пластинкой 2, жестко связанной с якорем. При протекании тока через катушку якорь притягивается к сердечнику, пластинка и пружина поднимаются вверх, размыкая и замыкая фронтовые контакты. При выключении тока якорь под действием давления контактных пружин отпадает. Фронтовые контакты размыкаются, а тыловые замыкаются.

Реле КДРШ по конструкции аналогичны реле КДР, но имеют штепсельное включение. На базе кодовых реле типа КДРТ сконструированы трансмиттерные реле Т, которые предназначены для передачи сигнальных кодов в рельсовые цепи в устройствах автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации. Трансмиттерное реле ТШ-65В работает от импульсов постоянного тока: U= 12 В, а реле ТШ-2000В работает от импульсов переменного тока напряжением 110 или 220 В. Отличительной особенностью трансмиттерных реле от кодовых является наличие усиленных контактов и их схемной защиты, обеспечивающей бездуговое коммутирование, благодаря чему эти реле более надежны в эксплуатации, чем кодовые реле.

Все реле постоянного тока рассчитаны для работы в электрических цепях напряжением 12 или 24 В. Некоторые реле постоянного тока используют для работы в цепях переменного тока. К таким реле относятся реле типа НМВШ и АНВШ, АОШ и ОМШ, АПШ и АСШ,

ИМВШ. По, принципу действия и конструкции эти реле аналогичны соответствующим типам реле постоянного тока. Отличие состоит в том, что внутри этих реле установлены выпрямительные элементы, которые преобразуют переменный ток в постоянный. В обозначениях этих реле внутри кружочка, изображающего обмотку реле, показывается условное обозначение выпрямительного элемента.

Основными электрическими характеристиками перечисленных типов реле являются: напряжение или ток полного подъема якоря; напряжение переброса поляризованного якоря; напряжение или ток отпускания якоря.

Реле переменного тока

В устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики применяют двухэлементные секторные реле переменного тока типа ДСШ. Эти реле используются в качестве путевых в рельсовых цепях переменного тока частотой 50 и 25 Гц. По принципу действия двухэлементные секторные реле относятся к индукционным. Магнитная система реле выполняется на сердечниках из листовой стали для уменьшения потерь на гистерезис. Эти реле относятся к реле 1 класса надежности, а по времени срабатывания — к нормально- действующим.

Двухэлементное секторное реле ДСШ со штепсельным включением (рис. 1.10, а) состоит из электромагнитной системы, представляющей собой два разных по назначению железных сердечника с намотанными на них обмотками. Один из них называется местным элементом, другой — путевым. Эти элементы располагаются симметрично один относительно другого.

Местный элемент состоит из Ш-образного сердечника 1 с обмоткой 2, которая подключается к местному источнику переменного тока напряжением 110—220 В. Путевой элемент состоит из сердечника 8 с обмоткой 9, которая подключается через рельсовую цепь к путевому трансформатору. Между полюсами сердечников местного и путевого элемента располагается алюминиевый сектор 4, который вращается на оси и при помощи коромысла 3 и тяги 5 управляет контактной системой 6. В реле имеются упорные ролики 7 и 10, ограничивающие движение сектора соответственно вниз и вверх.

Принцип действия реле основан на взаимодействии магнитного потока путевого элемента с током, индуцированным в секторе магнитным потоком местного элемента. Когда один из элементов реле находится без тока, то сектор под действием собственного веса находится в нижнем крайнем положении и своим ребром нажимает на нижний упорный ролик. При прохождении переменного тока по катушке местного элемента магнитный поток, созданный током местного элемента, пересекая сектор, наводит в нем ЭДС, отстоящую по фазе на 90 ° от вызвавшего его потока. В результате этого в секторе возникают вихревые токи, которые проходят под полюсами путевого элемента, вступают во взаимодействие с его магнитным потоком и создают вращающий момент, стремящийся повернуть сектор. К аналогичным результатам приводит взаимодействие вихревых токов, созданных магнитным потоком путевого элемента, с магнитным потоком местного элемента. При равенстве магнитных потоков и совпадении их по фазе силы взаимодействия магнитных потоков и

вихревых токов будут равны и противоположно направлены, в результате чего сектор останется в нижнем положении.

Для приведения сектора во вращение в направлении его подъема необходимо создать определенный сдвиг фаз между магнитными потоками местного и путевого элементов или между их токами. Таким образом, максимальный вращающий момент будет при угле сдвига фаз ф = 90 0 между токами или магнитными потоками в местном и путевом элементах. Этот вращающий момент перемещает сектор в верхнее положение. Вместе с сектором поворачиваются коромысло и тяга, которая переключает контакты: размыкает тыловые Т и замыкает фронтовые Ф. При выключении тока в путевом элементе магнитный поток исчезает, и под действием собственного веса сектор опустится вниз и возвратит контакты в исходное положение: разомкнет фронтовые Ф и замкнет тыловые Т.

Условные обозначения реле ДСШ и его контактов приведены на рис. 1.10, 6. Основным достоинством реле ДСШ является надежная фазовая избирательность, поэтому эти реле называют фазочувствительными. Свойство избирательности надежно исключает ложное срабатывание фазочувствительного путевого реле от источника питания смежной рельсовой цепи при замыкании изолирующих стыков, так как путевые обмотки реле включаются таким образом, чтобы положительный вращающий момент и подъем сектора вверх создавались только от тока своей рельсовой цепи.

Кроме этого, фазочувствительные реле обеспечивают надежную защиту от влияния помех тягового тока, отличающихся по частоте 1 от тока сигнальной частоты всего на несколько герц. Фазочувствительные реле срабатывают от тока той частоты, что и частота тока в обмотке местного элемента, при определенных фазовых соотношениях между ними.

Глава 2. Светофоры

Сигнализация светофоров

Светофорная сигнализация на железнодорожном транспорте строится по скоростному принципу, в соответствии с которым машинисту поезда каждым сигнальным показанием передается приказ не только о запрещении или разрешении движения, но и о величине разрешаемой скорости следования. При этом каждое разрешающее показание передает одновременно два приказа: основной — о допустимой скорости проследования данного светофора, и предупредительный — о скорости следующего светофора.

Весь диапазон скоростей, используемых в движении, разбит на ступени: максимальная (установленная) скорость V; нулевая (остановка) V0; промежуточные, обусловленные движением поездов по стрелочным переводам с отклонением на боковой путь: уменьшенную Fj(40...50 км/ч) при движении по стрелкам с марками крестовин 1/9, 1/11; повышенную V-, (60...80 км/ч) — при марке крестовины 1/18. Сигнализация и ее скоростные значения для наиболее характерных случаев приведены на рис. 2.3 и 2.4.

Передача необходимого числа приказов о допустимых скоростях движения достигается за счет цвета, числа и режима горения (мигающий или немигающий) огней светофора, а также числа дополнительных светящихся зеленых полос. При этом цвет и режим горения одного огня светофора или верхнего при двух одновременно горящих огнях всегда указывают на требование сигнала последующего светофора. Например, зеленый огонь означает, что следующий светофор открыт и предусматривается проследование данного и следующего светофоров с установленной скоростью; зеленый мигающий — этот светофор можно проследовать с установленной скоростью, следующий светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью (не более 80 км/ч); желтый мигающий — данный светофор можно проследовать с установленной скоростью, следующий светофор открыт и требует проследование его с уменьшенной скоростью (не более 50 км/ч); желтый — разрешается движение с готовностью остановиться, следующий светофор закрыт.

Требования снижения скорости при подходе к входному светофору передаются двумя одновременно горящими огнями, из них

Рис. 2.3. Сигнализация перегонных светофоров и ее скоростные значения

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒