Развитие и съвременно състояние на сигнални устройства, Статия в сп. "Млад учен"
Библиографско описание:
Функционално сигналните устройства са разделени на два основни типа: дестилация и станция. Дестилационните устройства са автоблокиращи (АВ) и полуавтоматични блокиращи (ПАБ). Станционните устройства са с електрическа блокировка (EC). Съществуващите преди това други, по-прости сигнални устройства сега практически са заменени от горните устройства. По-малки по обхват на приложение са гърбичните устройства на сигналната система.
Първоначалната история на създаването на домашни сигнални устройства, изпълнени на електрически принципи за прилагане на зависимостите на стрелките и сигналите, датира от 30-40-те години на миналия век.
Основната основа на създадените сигнални устройства бяха електромагнитни релета от 1-ви клас на надеждност и коловозни вериги. Трябва да се отбележи, че пътната мрежа на Република Казахстан е оборудвана само с вътрешни сигнални устройства, с изключение на малко оборудване, доставено по ленд-лизинг от САЩ. Това обуславя техническата и икономическа самостоятелност на железопътния транспорт на страната, която беше изключително важна през 30-80-те години на миналия век [1].
Нека направим анализ на количествените съотношения на отказите на RC и включените в тях функционални звена в целия обем на дестилационните и станционните устройства на системата за сигнализация. Изводите, направени в резултат на този анализ, могат да бъдат практически разширени до всеки от пътищата на Република Казахстан или страните от ОНД, както и до сигналните устройства на промишления транспорт (Фигура 1).
Ориз. 1. Структурата на факторите и функционалните звена, които определят надеждността на RC
Кабелитеса необходима функционална единица, която свързва входа и изхода на DC със стационарни сигнализатори,разположени в пощата на ЕК или в РС. Ако дължините на кабелите в сигнализаторите на системата за сигнализация са относително малки (с изключение на главните дестилационни кабели), то в станциите картината е различна. Броят на стрелковите участъци, безпредметните участъци и коловозите, оборудвани с ДУ, в много случаи надвишава броя на светофарите и стрелките. Следователно кабелните мрежи на станцията на DC са с голяма дължина и са по-податливи на механични или електрически повреди или намаляване на електрическите параметри под приемливите стандарти.
Предпазителитеса инсталирани от страната на захранващия и релейния край на DC. Общият брой на предпазителите в сигналните устройства обикновено значително надвишава броя на предпазителите, предназначени за защита на DC. Трябва обаче да се вземат предвид следните обстоятелства. Релсовите вериги са единствените функционални единици на сигнализатори, които са свързани директно или чрез подходящи трансформатори към релсите, а при електрическата тяга към тяговите токови вериги. Следователно RC са най-податливи на влиянието на мълнии, превключване на теглителния ток или асиметрия на неговия поток по релсите. Това отличава RC предпазителите от предпазните устройства, което допринася за броя на RC повреди.
Трансформаторите, както и защитните коловози и кондензаторните модули, изпитват подобни екстремни външни електрически претоварвания. Следователно тяхната надеждност ще бъде по-ниска от например сигналните или други вътрешни трансформатори. Това се потвърждава от данните [2, стр. 61], където броят на отказите на пътните трансформатори, пътните защитни филтри и кондензаторните блокове за 2004 г. възлиза на Nptr=29, докато броят на отказите на сигналните трансформатори е равен на Nstr=4. Неравенството Nntr>Nnstr е обясненосъщо така принципно по-интензивен режим на работа на релсови трансформатори.
Защитни елементи, предназначени да предпазват функционалните единици на сигнализиращото оборудване от различни видове пренапрежения, включително мълнии, се монтират не само в разпределителния център, но и на входовете на захранващи станции и дестилационни устройства.
Релетата, използвани в DC, има два основни типа: предавателни и импулсни. От общия брой повреди на релейни устройства за сигнализация за 2004 г., N∑ p = 36, делът на предавателите и импулсните релета е N IMP P = 21. Броят на повреди на високочестотно релейно оборудване е NTRTS = 42, като повечето от повреди възникват в приемници: NTRTS pr = 28, чиито входове са електрически свързани към релсите.
Инсталацията на RSH, както може да се види от разпределението на повреди на фигура 1, заема второто по важност място. Очевидно не може да се очаква значително намаляване на броя на повреди в тази част, тъй като RC представлява значително по-малък брой проводници, гнезда и съединители.
ALSNпонастоящем е единственото средство за предаване на информация към локомотива относно подовите светофари. В същото време ALSN не е оборудване от първи клас на надеждност. Такъв ненадежден канал като RC е включен в цикъла на предаване на информация ALSN, чиито електрически и информационни параметри са незадоволителни. Въпреки това, необходимостта от съществуването на ALSN остава най-важната причина за невъзможността за пълно изоставяне на използването на RC в сигнализаторите. Алтернатива на съществуващите устройства ALSN е обещаващата и понастоящем разработена система ALS-R, където за предаване на информация се използва модерен високоскоростен радиоканал с подходящи средства против смущения.кодиране, чиято стабилност и надеждност е значително по-висока от тази на RC. По този начин използването на ALS-R премахва последното ограничение за отказ от използване на RC в сигнални устройства.
Канализирането на тяговия токпо същество е отговорност на служителите на дистанциите за захранване. Въпреки това контролът върху изпълнението на правилните норми на съпротивлението на релсовите нишки на теглителния ток се извършва от ръководството на системата за сигнализация и сигурност, а служителите на дистанциите на коловозите също изпълняват необходимите параметри на съпротивление. Обвързването на гаровите коловози с тягови джъмпери е разработено от организации, проектиращи сигнални устройства. За предаване и получаване на информационни сигнали с относително ниска мощност, RC използват мощни и големи дроселни трансформатори, предназначени да пропускат токове от стотици до хиляди ампера. Тяхното разработване и производство също се извършва от предприятията на SCB.
Кражбата на цветни металинапоследък започна да оказва значително влияние върху работата на устройствата за сигнализация и да причини значителни закъснения на влаковете. По-специално, поради тази причина през 2008 г. 9 пътнически и 17 крайградски влака бяха забавени по Свердловската железница [3, стр. 2]. Най-„ценни” за крадците са дроселните трансформатори и тяговите джъмпери. Освен това, ако през 2009 г. бяха оборудвани 79 дроселни трансформатори, то през 2010 г. - вече 104. Трябва да се отбележи, че при степента на разкриване на 85% от тези престъпления обезщетението от крадци възлиза на не повече от 5%. Очевидно изключването на дроселните трансформатори от експлоатация и прилагането на оптимална тръбопроводна линия на гаровите коловози значително ще намали щетите и ще повиши надеждността на сигналните устройства.
Дължините на блоковите секции, както е известно, се определят въз основа на изчисления на сцеплението, извършени при проектирането на сигнални устройства,участъци в строеж или при промяна на нормативния коловоз и тяговите параметри на движението. Практическите стойности на дължините на блоковите участъци са в диапазона от 1,0 до 2,5 km. Въпреки това, в много случаи такива RC дължини не могат да бъдат практически реализирани. На първо място, това се дължи на ниското съпротивление на баласта и ниското качество на обслужване на DC от служителите на коловозите. Тук по-специално беше необходимо да се съкрати дължината на RC до 250–350 m чрез въвеждане на точки на разделяне. Това доведе до значително оскъпяване на изграждането на АБ и увеличаване на експлоатационните разходи. Освен това, дори при практическото наличие на стандартни стойности на баластово съпротивление, служителите на сигналните и сигналните разстояния извършват сезонни корекции на режимите на работа на RC, което причинява определени оперативни разходи. Следователно отказът от използването на RC в устройствата за сигнализация ще има благоприятен ефект върху различни технически и икономически показатели на железниците.
Заключение: Даден е преглед на съществуващите системи за сигнализация, централизация и блокировка (СЦБ). Основната основа на създадените сигнализатори са електромагнитни релета от 1-ви клас на надеждност и релсови вериги. Това обуславя технико-икономическата самостоятелност на железопътния транспорт на страната, което е изключително важно през 30-80-те години на миналия век. Понастоящем има прогресивен процес на замяна на релейни устройства, които изпълняват необходимите зависимости на стрелки и сигнали с електронно оборудване, включително микроелектронни, включително микропроцесорни интегрални схеми.
1. Информационни технологии за нов оперативен модел на управление на транспорта: Мат. Президиум на НТС МПС България //Автоматика, комуникация, информатика. - 2001. № 4. - С. 2–5.
2. Козлов П. А. Приоритетнаучно-технически разработки // Железопътен транспорт. - 2001. - № 6. С. 61-64.
3. Розенберг Е. Н., Шалягин Д. В. Изграждане на интегрирана система за управление на движението на влаковете // Автоматика, комуникация, информатика. - 2002. - № 11.- С. 4–8.
4. Розенберг Е. Н., Тишкин Е. М. Начини за преход към системи за управление на информацията Железнодорожен транспорт. - 2003. - № 11. - С. 14–18.
5. Rozenberg E. N. Многостепенна система за управление и осигуряване на безопасността на движението на влаковете: Diss.dokt. техн. науки. Москва: ВНИИАС МПС България. - 2004. - 379 с.
6. В. В. Сапожников, В. В. Сапожников, Д. В. Гавзов, В. И. Талалаев, О. А. Наседкин, А. Б. Никитин и Е. Н. Розенберг, Безопасност на железопътната автоматика и дистанционно управление. Методи за доказване на безопасността на системи и устройства на железопътната автоматизация и телемеханика: OST 32.41–95.- SP b. - 1995. - 19с