Содержание материала

ГЛАВА 10
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ

1. Общие требования, предъявляемые к схемам ЭЦ

Электрические схемы централизации и приборы, применяемые в них, должны обеспечивать безопасность движения поездов, надежную и устойчивую работу устройств.
По своему назначению схемы ЭЦ делятся на две основные группы:

  1. управляющие, наборные, индикационные и другие вспомогательные схемы, непосредственно не воздействующие на объекты централизации;
  2. исполнительные схемы, непосредственно воздействующие на объекты централизации, контролирующие их состояние, а также осуществляющие необходимые зависимости между ними для обеспечения безопасности движения поездов.

В управляющих, наборных и других вспомогательных схемах можно применять кнопки, коммутаторы и реле ниже 1 класса надежности при условии включения их контактов только в начале исполнительных схем с тем, чтобы при сообщении токонесущих частей этих приборов исключались опасные положения устройств.
В исполнительных схемах используют реле 1 класса надежности и двухполюсное размыкание цепей, имеющих кабельные или воздушные соединительные линии. При однополюсном размыкании предусматривают защиту от неправильной работы при одном сообщении в соединительной линии. В схемах, монтируемых в одном помещении, допускается однополюсное размыкание электрических цепей без учета возможности сообщения проводов внутри местного монтажа.
Схема ЭЦ строится так, чтобы не возникало опасного положения устройств при обрыве проводов в любой цепи ЭЦ при коротком замыкании в обмотках реле, конденсаторах, полупроводниках и других бесконтактных приборах, при изъятии или перегорании предохранителей и светофорных ламп, а также при колебании напряжения, выключении и включении источников электропитания.
Резисторы, конденсаторы, полупроводники и другие приборы, используемые в схемах ЭЦ, по конструкции и способу установки должны иметь надежную изоляцию, исключающую влияние различных электрических цепей друг на друга.
В схемах управления стрелочными электроприводами, а также в схемах, исключающих встречное движение поездов, контролируется правильная работа поляризованного якоря комбинированных реле.

Светофоры включаются так, чтобы исключалась возможность ложн ого, более разрешающего показания при перегорании любой сигнальной лампы на светофоре.
Схемы размыкания и отмены маршрутов, смены направления движения и другие, срабатывающие от прохождения поезда по путям, оборудованным рельсовыми цепями, защищают от возможной потери шунта при проходе короткой подвижной единицы. Время потери шунта при рельсовых цепях с непрерывным питанием принимается не более 1,5 сек, а при импульсных не более 5 сек.
Источники электропитания электрических схем не должны иметь заземлений. Для перегонных линейных цепей применяют отдельные источники электропитания.
Все электрические схемы, имеющие наружные воздушные или кабельные линейные соединения, защищают от взаимного влияния, влияния линий электропередач и грозовых разрядов. Использование земли в качестве обратного провода не допускается.
Каждое повреждение в схеме, создающее положение устройств, опасное для движения поездов, должно проявляться немедленно с приведением сигнала в запрещающее положение или при первом приведении объекта в действие с исключением возможности дальнейшего управления этим объектом (имеются в виду повреждения, не обнаруживаемые специальной сигнализацией, —звонком, зажиганием контрольной лампы и т. п.).
Если в схемах исполнительной группы изложенные требования не выполняются, то электрические цепи таких схем должны быть двухпроводными с коммутацией в каждом проводе.        

2. Схемы ЭЦ, крупных и средних станций

Современные установки ЭЦ крупных и средних станций, а также малых станций с центральным питанием устройств независимо от способа управления и монтажа имеют унифицированное построение исполнительных схем. Ниже приводятся схемы МРЦ с блочной системой монтажа.

В схемах управления и контроля устройств, дополняющих электрическую централизацию: автоматическая локомотивная сигнализация по главным путям, местное управление стрелками, заградительные устройства на станционных переездах, увязка с различными системами устройств на перегонах, применяется свободный монтаж.

Для конкретной станции электрические схемы маршрутного набора и схемы установки и размыкания маршрутов составляются соединением релейных блоков в соответствии с их размещением по плану станции и подключением к блокам проводов кнопок и коммутатором управления, ламп табло, напольных устройств и электропитания.
Одни и те же цепи маршрутного набора и установки и размыкания маршрутов используются для поездных и маневровых маршрутов. Маршрут любой протяженности составляется из маршрутных секций. Секцией является стрелочная рельсовая цепь. После установки маршрута каждая секция его может быть разомкнута только после проследования её поездом и при условии размыкания предыдущей секции в маршруте.

Схемы маршрутного набора.

Назначение маршрутного набора —  воспринимать действия на манипуляторе или пульте-табло по установке маршрута и передавать их исполнительным схемам. Для задания маршрута служат маршрутные кнопки.
На манипуляторе или пульте-табло на каждый поездной светофор предусматриваются две кнопки: одна для задания поездного маршрута, другая для маневрового; а на каждый маневровый светофор — одна кнопка.
Одни и те же кнопки можно использовать как кнопки начала задания маршрута, так и конца маршрута.
При возможности на станции осуществлять маршрут по нескольким вариантам основной маршрут (маршрут наиболее целесообразный по скорости движения и наименьшему количеству исключаемых враждебных маршрутов) устанавливается нажатием начальной и конечной кнопок этого маршрута, т. е. кнопки светофора, по которому осуществляется маршрут, и кнопки светофора, за который или до которого устанавливается маршрут.
Для построения схем маршрутного набора МРЦ применяются релейные блоки следующих типов:
НПМ — блок управления входным, выходным или маршрутным светофором при установке поездных или маневровых маршрутов;
НМ1 и НМ1Д — блоки управления одиночным маневровым светофором в горловине станции, основной и дополнительный. Блок НМ1Д устанавливается один на шесть светофоров;
НМНП — блок управления маневровым светофором с пути, тупика или в тупик, а также для управления одним из двух светофоров, установленных в створе или с участка пути;
НМПАП — блок управления вторым маневровым светофором в створе или с участка пути; блок НМПАП отличается от блока НМПП наличием автоматического кнопочного реле АКНР,
НН — блок содержит один комплект реле направлений движения, служит для фиксации направления задаваемого маршрута и организует цепи питания, настраивающие все наборные блоки управления светофорами на выполнение функций, необходимых устанавливаемому маршруту;
НСО X 2 — блок содержит два комплекта реле для управления двумя одиночными стрелками;
НСС — блок управления спаренными стрелками;
НПС — блок для последовательного перевода стрелок при магистральном питании стрелочных электроприводов;

БД1П — блок с диодами для построения схем блочного маршрутного набора, оформленный в корпусе малогабаритного штепсельного реле.
При соединении блоков по плану станции собираются четыре цепи следующих схем маршрутного набора: 1 — схема включения кнопочных реле КНР и НКНР; 2 — схема автоматических кнопочных реле АКНР; 3 — схема управляющих стрелочных реле ПУР и МУР; 4 —  схема контроля установки стрелок в положение, соответствующее набираемому маршруту (схема соответствия).
Кроме этих схем, в маршрутном наборе можно выделить схемы реле направления, угловых реле, противоповторных, вспомогательных конечных и промежуточных реле и схему вспомогательного управления.
Схема маршрутного набора работает следующим образом. При нажатии на пульте кнопки МЗК для установки маневрового маршрута от светофора м3 за светофор М7 в блоке НПМ возбуждается кнопочное реле КНР через тыловые контакты реле ПУР и МУР (рис. 160). Реле КНР блокируется через тыловой контакт противоповторного реле МПР. С возбуждением реле КНР в блоке направления движения НН включается реле направления ПМР, подключающее напряжение к шине НМ, от которого срабатывает противоповторное реле МПР. После возбуждения реле МПР реле КНР питается по цепи самоблокировки через тыловой контакт маневрового сигнального реле МЗСР.
С возбуждением реле МПР включаются соответствующие стрелочные управляющие реле ПУР и МУР, после чего выключается кнопочное реле КНР. Реле МПР обесточивается после возбуждения сигнального реле м3СР.


Рис. 160. Схемы кнопочных, противоповторных вспомогательных реле блоков НПМ и НМ1

Для управления светофором М7 в горловине станции имеется одна кнопка, поэтому при установке маршрута требуется отличить, нажимается эта кнопка как начальная или как конечная Для этого в блоке ΗΜΙ устанавливаются два кнопочных реле: начальное НКНР и конечное КНР, а в блоке НМ1Д — кнопочное реле КР(М7КР). Если кнопка М7К нажималась как начальная, то от шины питания Т-ЧМ (при нечетном направлении Т-НМ) возбуждается реле НКНР, определяющее начало маневрового маршрута.

 Реле АКНР устанавливаются в блоках ΗΜ1  и ΗΜИΑΠ. Схема включения автоматических кнопочных реле АКНР получается соединением блоков маршрутного набора по второй цепи (рис. 161).

У маневровых светофоров в створе и с участка пути блоки НМПАП и ΗΜИΠ соединяются тремя цепями, так как эти два блока имеют одно общее реле АКНР, размещенное в блоке НМПАП. При наборе основного варианта маршрута нажатием кнопок начала и конца марш, рута через фронтовые контакты соответствующих кнопочных, противоповторных и вспомогательных реле замыкается цепь последовательного включения реле АКНР. В маневровом маршруте, от светофора м3 до светофора М13 (на рис. 160 не показан), цепь реле АКНР промежуточного светофора М7 начинается в блоке НПМ светофора м3, проходит по 2-й цепи через реле АКНР светофора М7 и заканчивается в блоке НМПП светофора МН, где полюс СМБ-И подключается контактами реле МПР, ВНР и ВКМР. Реле АКНР выключаются после обесточивания кнопочных реле.
Для стабилизации напряжения на реле при изменении количества соединяемых реле АКНР в цепь последних вводятся два резистора по 10 Ом.
На основной вариант маршрута, проходящего по стрелочным съез дам, схемы АКНР настраиваются контактами угловых реле УКР.
Управляющие стрелочные реле плюсовое ПУР и минусовое МУР размещаются в стрелочных блоках НСОх2 и НСС и воздействуют на пусковые стрелочные реле блока ПС для перевода стрелки в положение, соответствующее установленному маршруту.


Рис. 161. Схемы автоматических кнопочных реле

Схема включения управляющих стрелочных реле строится соединением блоков по плану станции (3-я цепь) в пределах узла элементарного  маршрута.
Обмотки управляющих стрелочных реле, входящих в маршрут, соединяются последовательно. Для создания более равномерного режима работы реле ПУР и МУР при разном их числе последовательно с ними в начале и конце схемы включаются два резистора по 10 Ом.
Управляющие стрелочные реле включаются фронтовыми контактами противоповторных, вспомогательных и промежуточных реле. Например, при наборе маршрута от светофора м3 при минусовом положении стрелочного съезда 5/7 управляющие реле стрелок 1 и 5/7 включаются по цепи: СПБ, фронтовой контакт реле МПР, резистор 10 Ом, обмотка реле 1ПУР, тыловые контакты реле 1МУР и 5/7ПУР, обмотка реле 5/7МУР, фронтовой контакт реле УКР, резистор 10 Ом, фронтовой контакт реле ВКМР, СМБ-И.
Для проверки соответствия возбужденных управляющих стрелочных реле и действительного положения стрелок в цепь питания начальных реле исполнительной группы последовательно включаются контакты реле ПУР, МУР и стрелочных контрольных реле ПКР и МКР (рис. 162).
Начальное поездное реле HP подключается к цепи соответствия для определения начала маршрута контактом поездного противоповторного реле ППР, а начальное маневровое реле МНР — контактом реле ОПР. Конец маршрута фиксируется контактом реле ВКР или ВКМР. Например, при наборе маневрового маршрута от светофора м3 до светофора М13 (на рис. 160 не показан) начальное реле м3НР питается по цепи: СПБ, обмотка реле м3НР, контакты реле 1-5 ЗР, КНР, МПР, ППР, 4-я цепь, контакты реле ПУР, 1ПКР, ПУР2, 5ПКР, МПР, ВКМР, ПУР1, 11 ПКР, МПР, ВКМР, СМБ. При нажатии кнопки конца маршрута возбуждается реле ВКМР наборной группы и через его контакт конечное маршрутное реле КМР исполнительной группы, после чего работают другие реле исполнительной группы и открывается светофор.

 Управляющих стрелочных реле

Основной вариант маршрута выбирается контактами угловых реле УКР в блоках НСС в точках схемы, соответствующих одной из стрелок съезда на плане станции (рис. 163).
Реле УКР включаются по схеме диодной матрицы (блок БДШ) контактами кнопочных реле каких-либо одних концов элементарных маршрутов — четных или нечетных. Для уменьшения количества контактов, участвующих в схеме, всегда выбираются кнопочные реле концов элементарных маршрутов, обращенных к входному светофору. Поэтому в схеме включения реле АКНР контакт УКР, определяющий основной маршрут, переключает схему в точке, соответствующей пошерстной стрелке съезда по направлению от входного светофора (на рис. 163 представлена часть схемы включения реле УКР).
Чтобы в маршруте по светофору 42 основной маршрут в точку А проходил по минусовому положению стрелок 13/15, при нажатии кнопок у светофора 42 необходимо возбудить реле УКР в блоке стрелок 7/9 и 13/15. Если в маршрутах по светофору M1 и до м3 желательной точке А следовать по плюсовому положению стрелок 13/15, то кнопочные реле этих светофоров должны включать только реле УКР блок стрелок 7/9.
При возбуждении включающего кнопочного реле срабатывают одновременно все угловые реле, подключенные к контакту данного реле КНР, но самоблокироваться могут только те реле УКР, где сработает стрелочное минусовое управляющее реле МУР. Цепь самоблокировки угловых реле обрывается после установки маршрутов.
Для определения категории маршрута и направления движения применяются реле направления; размещенные в блоке НН (рис. 164): ПР —  приема; ОР — отправления; ПМР — маневровое по приему; ОМР —  маневровое по отправлению; ВПМР и ВОМР — вспомогательные маневровые по приему и отправлению.

Контактами реле ПР, ОР, ПМР и ОМР для питания реле маршрутного набора при автоматическом управлении подключается полюс СПБ к шинам направлений, имеющим следующие обозначения: Н (Ч) — нечетный (четный) поездной маршрут; НМ (ЧМ) — нечетный (четный) маневровый маршрут; Т-Н, Т-Ч, Т-НМ, Т-ЧМ — шины, питание с которых снимается тыловыми контактами реле направлений при задании соответствующего поездного или маневрового маршрута.
При нажатии кнопки начала поездного маршрута и возбуждении ее реле КНР включается соответствующее реле направления ПР (ОР). От нажатия кнопки начала маневрового маршрута через контакт реле КНР сначала возбуждается вспомогательное реле ВПМР или ВОМР, а затем через их контакты основные реле ПМР или ОМР. Вспомогательные маневровые реле направления по приему ВПМР и отправления ВОМР исключают возбуждение кнопочного реле от нажатия третьей кнопки выключением полюса СПБ-К, если к этому моменту кнопочные реле, обеспечивающие установку предыдущей части маршрута, не обесточились. Таким образом, вспомогательные маневровые реле направления обеспечивают правильность задания вариантных маршрутов.
Цепь питания каждого реле направления проходит через тыловые контакты трех остальных реле направления. Возбуждаясь через кнопочные реле своего направления, реле направления затем получает дополнительные цепи блокировки от остальных кнопочных реле, которые включаются в процессе установки маршрута.
Через контакты реле направления проводятся шины направления, предназначенные для правильной работы реле второго каскада противоповторных и вспомогательных. О работе направления на табло имеется индикация в виде стрелок, указывающих род и направление задаваемого маршрута.

Незаконченный установкой или неиспользованный маршрут oт меняется нажатием соответственно кнопки отмены набора ОНК или групповой кнопки отмены ОГК и кнопки светофора; при этом обес точивается реле отмены набора ОНР и отключает цепь питания маршрутного набора и сигнального реле.


Рис. 163. Схема включения реле УКР


Рис. 164. Схема включения реле направлений

Реле КПНР тыловыми контактами включает одну из шин питания ИН, ИЧ, ПНМ, ИЧМ (в зависимости от рода устанавливаемого маршрута), через которую возбуждается начальное реле HP или НМР (см. рис. 162 и 164).
После отпускания кнопки ВУК кратковременно выключается питание маршрутного набора и реле маршрутного набора приходит в исходное состояние.
Схемы исполнительной группы. В исполнительных схемах МРЦ с блочной системой монтажа применяются релейные блоки следующих типов:
ПС— пусковой стрелочный для управления электроприводами двух Одиночных или спаренных стрелок и контроля их положения;
С — стрелочно-коммутационный, устанавливается на каждую стрелку, контролирует положение стрелки и осуществляет коммутацию схем;
Вх и ВхД — основной и дополнительный, управляют входным светофором;

П-62 — приемо-отправочного пути, контролирует состояние пути и исключает лобовые маршруты;
УП-65 и СП-69 — участка пути в горловине станции и стрелочного путевого участка, контролируют состояние участков и осуществляют замыкание и размыкание стрелок в маршруте.
Схема управления стрелочным электроприводом. Для управления стрелочными электроприводами одиночных и спаренных стрелок служит стрелочно-пусковой блок типа ПС (рис. 165).
В зависимости от напряжения переменного тока, используемого для питания стрелочных контрольных реле ОКР, устанавливаются блоки ПС110 или ПС220.
В блоке ПС размещается два комплекта реле управления и контроля, каждый из которых состоит из нейтрального пускового реле НПСР типа НМП-0,2/220, поляризованного пускового реле ППСР типа ПМП-150, 150 и контрольного реле ОКР типа КМ-3000.

Контрольная цепь питается переменным током. В плюсовом положении выпрямительный блок БВС, включенный через плюсовые контрольные контакты автопереключателя, пропускает минусовую полуволну тока, а плюсовая полуволна проходит через обмотки реле ОКР, поддерживая у него прямую полярность. После перевода стрелки минусовые контрольные контакты автопереключателя включают блок ВВС в линейную цепь в обратном порядке и через блок начинает проходить плюсовая полуволна тока, а минусовая — через контрольное реле, которое перебросит поляризованный якорь и включит минусовое контрольное реле МКР.
Если при смене полярности в линейных проводах реле РР не перебросит якоря, постоянный ток от источника 220 В пройдет через блок ВВС, который благодаря резистору, включенному последовательно с выпрямителем, будет меньше тока отпадания реле НПСР по обмотке 1-3. Я корь реле отпадает и цепь рабочего тока размыкается.
В цепь контрольных реле ПКР и МКР введен контакт реле ППСР, которым контролируется работа поляризованного якоря реле ОКР. Как только начинается перевод стрелки, цепь контрольного реле размыкается контактом реле ППСР, которое меняет свою полярность. Если после перевода стрелки реле ОКР, возбудившись, не перебросит поляризованного якоря, цепь контрольного реле ПКР (МКР) не замкнется.
При возвращении стрелочной рукоятки в прежнее положение реле ППСР перебросит якорь, но реле ОКР в это время будет без тока, так как отключено от линейных проводов контактами реле НПСР. В следующий момент реле РР перебросит якорь и совершится обратный перевод стрелки.
В схеме управления стрелочным электроприводом с магистральным питанием реверсивное реле ПСР (типа СКПР-3), кроме поляризованной системы, работающей аналогично реле РР в схеме с центральным питанием, имеет нейтральный якорь, контактами которого 21-23 от электропривода отключается линейный провод, а контактами 11-12 и 41-42 подключается магистраль рабочего тока.
В режиме контроля положения стрелки напряжение в контрольной цепи примерно 40 В постоянного тока прикладывается также и к обмоткам реверсивного реле, сохраняя в нем полярность, которая подавалась в линейную цепь при переводе стрелки. Такая величина напряжения для реле СКПР-3 является вредной, так как компенсирует усилие магнитов, удерживающих при тряске нейтральный якорь от размыкания тыловых контактов, предупреждая нарушение контрольной цепи. Для снижения этого напряжения в цепь реле ПСР введен резистор сопротивлением 13 ком.
При переводе стрелки напряжение 220 В через контакты реле НПСР и ППСР блока ПС подается на реле ПСР. Несмотря на балластное сопротивление 13 ком, установившегося тока достаточно для срабатывания поляризованного якоря. После этого контактом 121-123 резистор шунтируется, ток в реле возрастает и притягивается нейтральный якорь. Затем резистор 13 ком шунтируется контактом 31-32 и так как в дальнейшем нейтральный якорь удерживается рабочим током, проходящим по обмотке самоудержания 3-4, то схема четко работает при реверсировании электропривода из промежуточных положений. Параллельно обмоткам реле ПСР подключен конденсатор С — 4 мкф, который предохраняет якорь реле от вибрации. Для выключения стрелочного электропривода при длительной работе его на фрикцию применяются реле ВР, СВР и ПСВР (см. рис. 165 в правой части).