XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

ЖЕЛЕЗНОДОРО́ЖНАЯ АВТОБЛОКИРО́ВКА - система регулирования движения поездов по сигналам светофора , установленными на границах железнодорожного участка (блок - участка); Предназначен для предотвращения столкновений (наездов) поездов, сходов вагонов и локомотивов с пути.

Железнодорожная автоблокировка применяется на железных дорогах России с 1930-х гг.

В систему входят: рельсовая цепь, проходные (станционные и путевые) светофоры и устройства управления их огнями.

Рельсовая цепь состоит из: рельсовой линии, передатчика сигналов, приёмника информации. Рельсовая цепь, через которую комплект колес действует на аппаратуру управления светофорами, работает в трех режимах: нормальный, когда в секции блока нет поезда; шунтовом - на участке блока есть поезд (цепь сзади шунтируется парами колес); контрольном - на блок - участке имеется повреждённый рельс.

На железных дорогах применяют светофоры с огнями 3, 4, 5, иногда 8 цветов. На российских железных дорогах наиболее часто используется блокировка с трёх цветными светофорами (трёхзначная).

Существуют децентрализованные системы, когда релейные шкафы с оборудованием расположены непосредственно возле светофора, а централизованные - оборудование монтируется на станциях и соединяется с железнодорожными цепями кабельными линиями.

Также применяется система без рельсовых цепей: подвижной состав обнаруживается счетчиками осей, установленными на границах секции блока, которые автоматически определяют количество пар колес, входящих в секцию блока, и пары колес, покидающих его. Совпадение этих чисел указывает на полное освобождение блока; однако, нет никакого контроля над целостностью рельсов.

Рис. 1. Система автоматической блокировки: РЦ (РЛ) – рельсовая цепь (рельсовая линия); С – напольный светофор; УО – устройство, управляющее огнями светофора; ПР – приёмник сигналов; П – передатчик.

Классификация

Автоматическая блокировка по регулируемому направлению движения делится на:

одностороннюю;

двустороннюю.

По способу контроля состояния блок-участка различают автоматическую блокировку на основе:

рельсовых цепей;

счётчиков осей.

По способу разграничения железнодорожных поездов на перегоне различают автоматическую блокировку:

с фиксированными границами блок-участков;

с изменяемым интервальным разграничением.

Различают автоматическую блокировку по типу используемых рельсовых цепей.

По используемой элементной базе различают автоматическую блокировку:

релейную;

электронную;

на основе программно-аппаратных средств.

По способу размещения оборудования различают автоматическую блокировку:

с централизованным размещением;

с децентрализованным размещением.

Основные функции автоблокировки:

определение занятости блок-участков, станционных путей и целостности рельсового пути, контроль протекания тока через рельсовую цепь;

включение огней напольных светофоров в зависимости от занятости блок-участка за этим светофором или от количества свободных блок-участков за ним, при перегорании лампы красного огня в светофоре, запрещающее показание автоматически переносится на впереди стоящий светофор;

передача информации в систему патриотической локомотивной сигнализации для кодирования рельсовых цепей, передача информации поездному диспетчеру, дежурному по станции посредством аппаратуры электрической централизации и диспетчерского контроля.

Числовая кодовая автоблокировка

Автоблокировка кода действует совместно с АЛСН, образуя единое интегрированное средство сигнализации. Кодовый сигнал АЛСН, соответствующий указанию светофора на открытом воздухе, генерируется кодовым направленным передатчиком, расположенным в конце секции блок-участка, и передается в рельсовую цепь через дроссель-трансформатор. Если секция блока-участка свободна, сигнал достигнет своего начала, будет принят и расшифрован наземным оборудованием, что даст более точные показания (или зеленый сигнал, если был получен сигнал "З") для светофора и кодового путевого трансмиттера предыдущего блок-участка.

При нахождении на блок-участке поезда, ток будет протекать между рельсами по колёсным парам локомотива (вагонов) не доходя до приёмника, дешифратор по отсутствию кодовых импульсов определит занятость блок-участка, выведет красный сигнал на напольный светофор и кодовым путевым трансмиттером на предыдущий участок с автоблокировкой будет передаваться сигнал, соответствующий «КЖ» показанию локомотивного светофора. При этом ток, протекающий через первую колёсную пару локомотива, будет принят его приёмными катушками и обеспечит работу локомотивной аппаратуры АЛСН.

Для разделения рельсовых цепей соседних блок-участков используются изолирующие стыки. Дроссель-трансформатор предназначен для пропускания обратного тока в обход изолирующего стыка. Для защиты от замыкания (схода) изолирующего стыка передатчики из соседних секций блоков имеют различную длительность кодового цикла. Передатчики соседних рельсовых цепей работают асинхронно, и дешифратор имеет возможность определять, поступил ли импульс из своей соседней рельсовой цепи.

Рис. 2. Упрощённая схема числовой кодовой автоблокировки:

1 — изолирующий стык; 2 — рельс; 3 — дроссель-трансформатор; 4 — проходной светофор; 5 — импульсное реле (приёмник сигнала) и дешифратор; 6 — кодовый путевой трансмиттер

Автоблокировка постоянного тока

Автоблокировка постоянного тока может использоваться только на участках с автономной тягой. Импульсы постоянного тока передаются в цепь рельса маятниковым передатчиком, расположенным в начале секции участка с автоблокировкой, и принимаютсяпутевым импульсным реле, расположенным вместе с оборудованием пола AЛСН на противоположном конце секции блок-участка. Импульсный релейный сигнал через импульсный дешифратор поступает на путевое реле, которое записывает состояние занятости или не занятости секции блок-участка. При вступлении поезда на блок-участок рельсовая цепь шунтируется, путевое реле отпускает якорь и тыловыми контактами включает кодовый путевой трансмиттер АЛСН. Импульсное реле включено в рельсовую цепь через тыловые контакты трансмиттера АЛСН, который при передаче кодовых импульсов отключает импульсное реле от рельсовой цепи и подключает во время пауз, чем исключает его ложное срабатывание от переменного тока передаваемых сигналов АЛСН. После освобождения блок-участка во время паузы между импульсами АЛСН импульсное реле получает импульс от маятникового трансмиттера, путевое реле притягивает якорь и отключает кодовый путевой трансмиттер.

Информация между сигнальными установками передаётся по кабелям. Для разделения рельсовых цепей соседних блок-участков используются изолирующие стыки. Для защиты от схода изолирующего стыка используется поляризованное путевое импульсное реле и чередуется полярность источников питания соседних блок-участков.

Станционная автоблокировка

В рельсовых цепях станционной автоблокировки используется непрерывное питание для обеспечения максимально быстрого обнаружения их занятости. Для питания станционных рельсовых цепей может использоваться постоянный ток (на участках с автономной тягой), переменный ток той же частоты, которая применяется в используемой на станции системе АЛСН, или переменный ток другой частоты (тональные рельсовые цепи). Кодирование рельсовых цепей начинается при вступлении на них поезда с питающего или релейного конца (или с двух сторон одновременно), в зависимости от направления движения поезда.

При кодировании рельсовой цепи постоянного тока с релейного конца путевое импульсное реле отключается от рельсовой цепи на время передачи импульса АЛСН, в рельсовых цепях переменного тока (частота которого совпадает с несущей частотой сигналов АЛСН), в зависимости от направления кодирования, отключается путевое реле или источник тока. Проверка освобождения рельсовой цепи производится во время большой паузы между импульсами АЛСН. При использовании тональных рельсовых цепей ни генератор, ни приёмник от рельсовой цепи не отключаются. После освобождения рельсовой цепи кодирование прекращается.

В рельсовых цепях переменного тока, имеющих частоту 25 Гц и 50 Гц, используются фазочувствительные реле, которые надежно защищены от воздействия тягового тока, тока от соседних цепей при сходе изолирующего стыка и других помех. Фазочувствительное реле имеет путевую обмотку, включенную в цепь рельса, и местную обмотку, на которую подается напряжение той же частоты с фазой, сдвинутой на угол 90 °, который называется идеальным фазовым сдвигом. Реле не будет работать, если частота токов в обмотках отклоняется более чем на 5 Гц, а фазовый угол отклоняется более чем на 90 ° от идеальной. Для защиты от схода изолирующего стыка фазы токов в смежных рельсовых цепях смещены на 180 °.Входные и выходные светофоры, в отличие от проходных, открываются не автоматически, а дежурным по станции после установки маршрута приёма или отправления. При этом аппаратурой электрической централизации проверяются зависимости, обеспечивающие безопасность движения по маршруту: положение стрелок, свободность путей и стрелочных переводов, отсутствие заданных враждебных маршрутов. Показание входного светофора будут зависеть от маршрута приёма (на главный или на боковой путь) и от показания выходного светофора, показание выходного светофора — от показания первого проходного светофора.

Рис. 3. Схема станционной блокировки и связь её с ящиком зависимости

Список литературы

1.Большая Российская Энциклопедия/  Кравец С. Л. – Россия, 2004 https://bigenc.ru/technology_and_technique/text/1980315 (дата обращения - 23.11.2019)

Ю. А. Кравцов, В. Л. Нестеров, Г. Ф. Лекута и др. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики / Под ред. Ю. А. Кравцова. — М.: Транспорт, 1996. — 400 с. — ISBN 5-277-01688-0.

3. Корпоративная энциклопедия ОАО "РЖД/ А. М. - 2017. . http://scbist.com/wiki/7845-stancionnaya-blokirovka.html (дата обращения - 23.11.2019)