Глава VII
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ
КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ УСТРОЙСТВ И ФИКСАЦИЯ ОТКАЗОВ
Анализ статистических данных об отказах устройств электрической централизации показывает, что наибольшее число неисправностей приходится на рельсовые цепи, стрелочные электроприводы, релейную аппаратуру, светофоры, элементы защиты.
Непрерывный контроль за состоянием устройств электрической централизации в значительной степени может повысить ее эксплуатационную надежность и сократить время восстановления. Типовые решения электрической централизации предусматривают непрерывный контроль состояния рельсовых цепей, положения стрелок, исправности светофорных ламп, целости предохранителей и нормативных значений сопротивления изоляции цепей, находящихся под напряжением. Однако опыт эксплуатации показывает, что такой объем контроля является недостаточным.
Особая необходимость ощущается в непрерывном контроле за напряжением контрольной батареи устройств электрической централизации. Несмотря на то, что зарядный ток этой батареи регулируется автоматически, имеют место случаи неконтролируемого понижения напряжения при обрыве зарядной цепи и по другим причинам, и хотя подобные отказы происходят сравнительно редко, они приводят к очень тяжелым последствиям, так как при этом вся система ЭЦ полностью выходит из строя. В связи с этим на ряде дистанций применяются схемы контроля понижения напряжения с акустической и оптической сигнализацией.
Наиболее простыми являются схемы, построенные на одном реле (рис. 65, о), в которых регулируемым резистором (4,7 кОм) устанавливается напряжение отпадания якоря реле. Обычно такое напряжение принимается из расчета 2 В на каждую банку аккумуляторной батареи. В качестве контрольных реле используют обычные малогабаритные штепсельные или трансмиттерные реле. После повышения напряжения батареи схема восстанавливается с помощью кнопки. Применяется также самовосстанавливающая схема, построенная на двух реле (рис. 65, б). Схема настраивается так, что при напряжении от 2 до 2,1 В на банку реле КС (HMШ1-1500) и его повторитель КСП (НМШ1-1500) будут работать в импульсном режиме, а при напряжении ниже 2 В на банку реле КС не будет иметь возможности встать под ток через свой тыловой контакт. Конденсаторы в схеме по 500 мкФ.
Общим недостатком релейных схем сигнализации является нестабильность характеристик реле. Более совершенные контрольные схемы включают в себя бесконтактные элементы. На рис. 66, а приведена схема контроля понижения напряжения аккумуляторной батареи, в которой благодаря применению стабилитрона (Д814В), реле Р типа КДР-1, включенного в коллекторную цепь транзистора (П201), имеет коэффициент возврата 0,9-0,95. Потенциометром (СП-04 330 Ом) напряжение на реле можно установить в заранее заданных пределах. Резистор — 680 Ом, диод — Д226.Схема со стабилитроном (СГ-2С и реле Р (РП-4) (рис. 66, б) работает на принципе сравнения измеряемого напряжения контрольной батареи с опорным напряжением стабилитрона. Измерительным органом является реле РП-4, порог срабатывания которого устанавливается потенциометром R4 (1 кОм), поэтому эту схему можно применять также в качестве аварийного реле с высоким коэффициентом возврата. Резисторы R1, R2 — 1,5 кОм, R3 — 8,2 кОм, R5 — 22 кОм, диоды — Д226, трансформатор — Р-220/125.
Схемы контроля напряжения целесообразно включать не только на постах МРЦ, но и на линейных станциях, причем на участках диспетчерской централизации контакт контрольного реле может включаться в общую цепь реле неисправности для передачи сигнала "авария" на центральный пост.
Рис. 65. Схемы контроля снижения напряжения станционной батареи на контактных элементах
Для контроля источников питания используются также и типовые приборы — реле РПН и блок БКСРБ, с помощью которого наряду с понижением напряжения можно фиксировать и обрыв цепи от аккумулятора.
Более сложной задачей является контроль параметров рельсовых цепей и стрелок. Имеющийся на табло дежурного по станции оптический контроль не дает возможности судить о том, насколько параметры рельсовых цепей и стрелок соответствуют нормам и когда следует ожидать их отказа. Основными определяющими параметрами для рельсовых цепей являются напряжение на путевом реле и угол сдвига фаз в двухэлементном реле, а для стрелки — рабочий ток двигателя и время ее перевода.
Наряду с непрерывным контролем за состоянием устройств, большую помощь при отыскании и устранении неисправностей могут оказать специальные устройства индикации неисправностей и фиксации отказов.
Как известно, одним из наиболее распространенных проявлений отказа в электрической централизации является перекрытие сигнала. На ряде дорог разработаны различные варианты схем "ловушек", с помощью которых происходит автоматическая фиксация причины перекрытия сигнала.
Рис. 66. Схемы контроля снижения напряжения станционной батареи на бесконтактных элементах
Наиболее распространенной является схема фиксации перекрытия сигнала дежурным по станции, один из простейших вариантов которой приведен на рис. 67. Для фиксации перекрытия сигнала устанавливается специальное звонковое реле, которое возбуждается в том случае, если при открытом сигнале соответствующая сигнальная кнопка была вытянута "на себя", т. е. сигнал был перекрыт с пульта. Встав под ток, звонковое реле блокируется и включает звонок.
Рис. 67. Схема фиксации перекрытия сигналов дежурным по станции
Чтобы выключить звонок, необходимо нажать пломбируемую кнопку "Выключение звонка" или воспользоваться кнопкой счетчика. Таким образом, перекрытие сигнала с пульта фиксируется сорванной пломбой или изменением показания счетчика. Аналогичные схемы применяются на некоторых постах ДЦ для фиксации перекрытия сигнала с пульта центрального управления.
На тех же принципах построены и универсальные схемы контроля перекрытия сигналов, которые позволяют зафиксировать не только перекрытие с пульта, но и произвольное перекрытие по любой другой причине (ложная занятость участка, потеря контроля стрелки и др.). Такие схемы разработаны и применяются на ряде дорог.
В качестве элементов, фиксирующих причину перекрытия, используются двухобмоточные кодовые реле с самоблокировкой, тиратроны с холодным катодом, тиристоры. Все эти элементы реализуют функцию "память", причем тиратрон одновременно выполняет и функции оптического индикатора.
В схеме с двухобмоточными контрольными реле (рис. 68, а) при открытом сигнале все реле обесточены. Нормально сигнал перекрывается в момент вступления поезда на первый участок за сигналом, причем участок приближения в это время еще занят.,Таким образом, ни одно из реле при этом не возбудится. Если же при открытом сигнале возникает ложная занятость изолированного участка, произойдет кратковременная потеря контроля стрелки или пропадание переменного тока в цепи светофорной лампы, то соответствующее реле, возбудившись по первой обмотке и заблокировавшись по второй, включит своим контактом индикаторную лампочку, которая и будет фиксировать причину перекрытия сигнала. Если неисправность была настолько кратковременной, что сигнальное реле не успело отпустить якорь (имея замедление 1—3 с), она все равно будет зафиксирована, указывая тем самым, что следует проверить устройства и принять своевременные меры.
Аналогично работает и схема с применением тиратрона МТХ-90 (рис. 68, б). При подаче на сетку положительного потенциала тиратрон зажигается, а после снятия этого потенциала, когда сигнальное реле отпустит якорь, тлеющий разряд будет продолжаться до тех пор, пока не будет нажата кнопка Сброс. В схеме R1, R3 - 43 кОм, R2, R4 — 22 кОм, диод - Д1Ж.
В схеме с применением тиристоров КУ-201 (рис. 68, в) неисправность фиксируется подачей положительного потенциала или кратковременного импульса на управляющий электрод, что открывает тиристор. В схеме резисторы 470 Ом. Наряду с контролем перекрытия сигналов на промежуточной станции такие же схемы, построенные по плану станции, могут быть увязаны с блочной маршрутной централизацией. Схема фиксирующих реле может быть дополнена электромеханическим счетчиком, включенным в общую схему.
Схемы контроля перекрытия сигналов могут оказать помощь обслуживающему персоналу при выяснении причин перекрытия сигналов, а также для проведения работы по предотвращению подобных случаев. Общим достоинством таких схем является то, что они гальванически полностью отделены от схем ЭЦ, потребляют незначительную мощность, легко могут быть спроектированы и смонтированы силами эксплуатационного штата применительно к местным условиям.
Схему, выполненную на тиратронах или тиристорах, целесообразно также применять в виде переносного прибора, который можно подключать к свободным контактам соответствующих реле на той станции, где необходимо определить причину периодически повторяющихся случаев произвольного перекрытия сигнала.
Рис 68. Схемы фиксации перекрытия сигнала с указанием причин на электромагнитных реле (а); на тиратронах с холодным катодом (б) и тиристорах (в)
Рис. 69. Схемы блоков фиксации отказов БФШ-1 (о) и БФП1-2 (б)
На Дальневосточной, Горьковской и других дорогах схемы фиксации на тиристорах выполнены в блочном виде (БФШ) (рис. 69, а и б).
Блок фиксации (БФ) расположен в корпусе малогабаритного штепсельного реле на штепсельной розетке. Элементы БФ размещаются на двух панелях. Монтаж БФ выполняется проводом ПМВГ или МГШВ сечением 0,5 мм2. Колпак, розетка панели, расположение клемм на панелях аналогичны деталям блока БДШ-20, используемого в БМРЦ. Штепсельное включение блоков позволит при отказе его быстро заменить исправным. Блоки могут устанавливаться на стативах СОУ и РКМ в соответствии со схемой.
БФШ-1 — блок фиксации дефектов в объектах (стрелка, РЦ и т. п.) рассчитан на 10 объектов, содержит 10 тиристоров и 10 резисторов. БФШ-2 — блок фиксации дефектов в РЦ, расположенных первыми за поездным светофором, рассчитан на пять объектов и предназначен также для разделения электрических цепей; содержит пять тиристоров, пять конденсаторов, пять диодов, десять резисторов. БФШ-3 - аналогичен блоку БФШ-2, но рассчитан на четыре объекта; содержит четыре тиристора, четыре конденсатора, четыре диода, восемь резисторов.
Количественная способность БФШ-1 и БФШ-2 определена максимально возможным числом блоков с элементами, которые можно расположить на панелях блоков. БФШ-3 преимущественно предназначен для малых станций с четырьмя контролируемыми светофорами (два входных, два выходных с главных путей). Внедрение БФ позволит получить ряд положительных результатов: унифицировать схемы, что ускоряет и облегчает изготовление документации для каждой станции с ЭЦ; изготовление блоков предполагается сделать серийным в заводских условиях; сократить сроки монтажных работ; улучшить эксплуатационное обслуживание; сократить затраты на периодическую профилактику в КИПе; получить существенный экономический эффект по сравнению с базовым вариантом.